KR20140122269A - Solid wire, and gas-shielded arc welding method using same - Google Patents

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Abstract

실드 가스를 이용하는 가스 실드 아크 용접용임과 더불어, 아연 도금 강판 용접용이다. 상기 솔리드 와이어는, 당해 솔리드 와이어 전체 질량에 대하여 C, Si, Mn, P, S, O, Cr을 소정량 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물이다. 솔리드 와이어는 1.0 ≤ (Si질량%+Mn질량%)/{100(S질량%+O질량%)} ≤ 4.0, 0.50 ≤ Mn질량%/Si질량% ≤ 2.00을 만족한다. 상기 실드 가스는 25∼40%의 CO2 가스를 포함하는 Ar 가스이다. 저스패터성 및 내기공성(피트나 블로우홀과 같은 기공 결함의 발생 억제 성능)의 향상과, 우수한 비드 외관을 실현한다.It is used for galvanized steel sheet welding in addition to gas shield arc welding using shield gas. The solid wire contains a predetermined amount of C, Si, Mn, P, S, O, and Cr with respect to the total weight of the solid wire, with the balance being Fe and inevitable impurities. The solid wire satisfies 1.0? (Si mass% + Mn mass%) / {100 (S mass% + O mass%)}? 4.0, 0.50? Mn mass% / Si mass%? The shielding gas is an Ar gas containing 25 to 40% CO 2 gas. The improvement of the spatterability and porosity (the performance of suppressing the occurrence of pore defects such as pits and blow holes) and the excellent bead appearance are realized.

Figure P1020147024920
Figure P1020147024920

Description

솔리드 와이어 및 이것을 이용한 가스 실드 아크 용접 방법{SOLID WIRE, AND GAS-SHIELDED ARC WELDING METHOD USING SAME}SOLID WIRE AND METHOD USING SAME Technical Field [1] The present invention relates to a solid-

본 발명은, 가스 실드 아크 용접용임과 더불어, 아연 도금 강판 용접용의 솔리드 와이어 및 이것을 이용한 가스 실드 아크 용접 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solid wire for welding a galvanized steel sheet and a gas shielded arc welding method using the same, in addition to a gas shielded arc welding application.

아연 도금 강판은, 비교적 염가임과 더불어 우수한 내청성(rust resistance)을 갖기 때문에, 자동차, 건축·건재, 전기 제품 등의 많은 분야에서 사용되고 있다.Galvanized steel sheets are used in many fields such as automobiles, construction, building materials, and electrical products because they are relatively inexpensive and have excellent rust resistance.

여기서, 아연 도금 강판은, 사용되는 분야에 따라 아연 도금의 평량(부착량)이 다르지만, 어떠한 평량이어도, 아연 도금 강판의 용접에는 대개의 경우, 솔리드 와이어를 이용한 가스 메탈 아크 용접(GMAW)이 이용되고 있고, 특히 자동차 분야에서는, 당해 용접이 다용되고 있다.Here, although the basis weight (deposition amount) of the galvanized steel sheet varies depending on the field of use, gas metal arc welding (GMAW) using a solid wire is generally used for welding the galvanized steel sheet, In particular, in the field of automobiles, the welding is widely used.

아연 도금 강판은, 상기와 같은 메리트(염가, 내청성)를 갖는 한편으로, 솔리드 와이어를 이용한 가스 메탈 아크 용접 시에 있어서의 용접성에 관해서는 우수하다고는 말할 수 없어, 피트(pit)나 블로우홀(blowhole)과 같은 기공 결함이나, 스패터(spatter)를 많이 발생시킨다는 것이 알려져 있다.The zinc-plated steel sheet has merits (low cost and excellent resistance) as described above, but can not be said to have excellent weldability in the case of gas metal arc welding using solid wires, it is known that a large number of pore defects such as a blowhole or a spatter are generated.

이와 같이 아연 도금 강판의 용접성이 우수하지 않은 원인은, 아연의 비점이 철의 비점보다도 대폭 낮은 점에 있다고 생각된다. 즉, 아연 도금 강판의 용접 중에 철이 용융되어 있는 상태에서, 아연은 이미 기화 상태로 되어 있어, 증기(아연 가스)로서 존재하고 있다. 그 결과, 용융지(池)로부터 발생한 아연 가스가, 당해 용융지 내에 잔류하는 것에 의해, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함을 발생시켜 버린다. 또한, 용융지로부터 분출한 아연 가스가, 용접 시의 용적 이행을 흐트러뜨려, 스패터를 대량으로 발생시켜 버린다.It is considered that the reason why the weldability of the galvanized steel sheet is not excellent is that the boiling point of zinc is much lower than the boiling point of iron. That is, in the state where iron is melted during welding of the galvanized steel sheet, zinc is already in a vaporized state and exists as steam (zinc gas). As a result, zinc gas generated from the melting pond remains in the molten ground, thereby causing pore defects such as pits and blow holes. Further, the zinc gas ejected from the melting zone disrupts the volume transfer at the time of welding, and a large amount of spatters are generated.

이와 같은 사정을 고려하여, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함의 발생을 억제하고, 스패터를 저감하는 솔리드 와이어에 관하여, 이하와 같은 다양한 제안이 이루어져 있다.Considering such circumstances, the following various proposals have been made regarding the solid wire for suppressing the occurrence of pore defects such as pits and blow holes and reducing the spatters.

예컨대, 특허문헌 1에는, Si, Mn의 함유량을 소정 값 이내로 억제한 와이어를 이용함과 더불어, 실드 가스로서 소정량의 CO2 또는 O2를 함유시킨 Ar 가스를 이용하는 용접 방법이 제안되어 있다.For example, Patent Document 1 proposes a welding method using a wire in which the content of Si and Mn is suppressed to a predetermined value or less, and an Ar gas containing a predetermined amount of CO 2 or O 2 as a shielding gas.

또한, 특허문헌 2 및 특허문헌 3에는, Si, Mn의 함유량을 소정 값 이내로 억제한 와이어가 제안되어 있다.Further, in Patent Documents 2 and 3, a wire in which the content of Si and Mn is suppressed to a predetermined value or less has been proposed.

또한, 특허문헌 4에는, Si, Mn의 함유량을 소정 값 이내로 억제함과 더불어, Al, Ti를 소정량 함유시킨 와이어가 제안되어 있다.Patent Document 4 proposes a wire containing a predetermined amount of Al and Ti while suppressing the contents of Si and Mn to a predetermined value or less.

또한, 특허문헌 5에는, Si, Mn, Cr의 함유량을 소정 값 이내로 억제한 와이어가 제안되어 있다.Patent Document 5 proposes a wire in which the content of Si, Mn, and Cr is controlled within a predetermined value.

일본 특허공개 평01-143775호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 01-143775 일본 특허공개 소63-242488호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-242488 일본 특허공개 평04-135088호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 04-135088 일본 특허공개 평07-80678호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 07-80678 일본 특허공개 2004-136342호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-136342

특허문헌 2∼특허문헌 5에 따른 기술은 모두, 와이어의 조성을 제한하고 있지만, 당해 조성만을 제한하는 것만으로는, 기공 결함이나 스패터가 다발되는 하진(下進) 자세 등이 엄격한 용접 조건에서는, 기공 결함의 발생의 억제 및 스패터의 저감이라는 효과를 충분하게는 발휘할 수 없다.All of the technologies according to Patent Documents 2 to 5 limit the composition of the wire. However, only by limiting the composition of the wire, in a welding condition in which there are severe pore defects and spattering, The effect of suppressing the occurrence of pore defects and reducing the spatter can not be sufficiently exhibited.

또한, 특허문헌 1에 따른 기술은, 와이어의 조성과 실드 가스의 조성을 제한하고 있지만, 당해 조합이면, 기공 결함의 발생의 억제 및 스패터의 저감이라는 효과를 충분하게는 발휘할 수 없다. 게다가, 특허문헌 1에 따른 기술은, 실드 가스에 O2를 혼합시킨 경우, 용융지의 표면 장력이 지나치게 저하되어 버려, 기공 결함이나 스패터를 다량으로 발생시켜 버린다.In addition, although the technology according to Patent Document 1 limits the composition of the wire and the composition of the shielding gas, the effect of suppressing the occurrence of pore defects and reducing the spatter can not be fully achieved. Further, in the technique according to Patent Document 1, when O 2 is mixed with the shielding gas, the surface tension of the fused paper is excessively lowered, and a large number of pore defects and spatters are generated.

즉, 특허문헌 1∼특허문헌 5에 따른 기술은, 기공 결함의 발생을 억제하고, 스패터를 저감한다고 하는 점에 있어서, 충분한 것은 아니었다.That is, the techniques according to Patent Documents 1 to 5 are not sufficient in suppressing the occurrence of pore defects and reducing spatters.

그래서, 본 발명은, 저스패터성 및 내기공성(피트나 블로우홀과 같은 기공 결함의 발생 억제 성능)을 향상시킴과 더불어, 비드 외관을 우수한 것으로 하는 솔리드 와이어 및 이것을 이용한 가스 실드 아크 용접 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.Therefore, the present invention provides a solid wire for improving the appearance of a bead and a gas-shielded arc welding method using the solid wire, in addition to improving spatterability and porosity (suppressing the generation of pore defects such as pits and blow holes) .

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 연구를 행한 결과, 솔리드 와이어에 포함되는 각 원소를 소정량으로 제한함과 더불어, 실드 가스로서 소정량의 CO2 가스를 포함하는 Ar 가스를 이용하는 것에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention conducted intensive studies in order to solve the above problems and found that by using Ar gas containing a predetermined amount of CO 2 gas as a shielding gas while limiting each element included in the solid wire to a predetermined amount , The present inventors have found that the above problems can be solved, and the present invention has been accomplished.

즉, 본 발명에 따른 솔리드 와이어는, 실드 가스를 이용하는 가스 실드 아크 용접용임과 더불어, 아연 도금 강판 용접용의 솔리드 와이어로서, 상기 솔리드 와이어는, 당해 솔리드 와이어 전체 질량에 대하여 C: 0.15질량% 이하, Si: 0.40∼0.90질량%, Mn: 0.20∼1.50질량%, P: 0.0500질량% 이하, S: 0.0080질량% 이하, O: 0.0100질량% 이하, Cr: 1.00질량% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물이며, 1.0 ≤ (Si질량%+Mn질량%)/{100(S질량%+O질량%)} ≤ 4.0과, 0.50 ≤ Mn질량%/Si질량% ≤ 2.00을 만족하고, 상기 실드 가스는 25∼40%의 CO2 가스를 포함하는 Ar 가스인 것을 특징으로 한다.That is, the solid wire according to the present invention is a solid wire for welding a galvanized steel sheet together with a gas shielded arc welding using a shield gas, wherein the solid wire has a C content of 0.15 mass% or less with respect to the total mass of the solid wire , 0.40 to 0.90 mass% of Si, 0.20 to 1.50 mass% of Mn, 0.05 mass% or less of P, 0.0080 mass% or less of S, 0.0100 mass% or less of O and 1.00 mass% or less of Cr, Fe and inevitable impurities, and satisfies 1.0? (Si mass% + Mn mass%) / {100 (S mass% + O mass%)}? 4.0 and 0.50? Mn mass% / Si mass% And the shield gas is an Ar gas containing 25 to 40% CO 2 gas.

이와 같이, 본 발명에 따른 솔리드 와이어는, 솔리드 와이어에 포함되는 각 원소를 소정량으로 제한하는 것에 의해, 솔리드 와이어가 용융됨으로써 형성되는 용융 금속의 표면 장력을 높일 수 있어, 가스 실드 아크 용접 시에 있어서, 용융부의 두께(L)(도 1 참조)를 얇은 상태로 제어할 수 있다. 따라서, 모재로서 아연 도금 강판을 이용한 경우에 특히 문제가 되는 아연 가스를, 용융부의 상부 표면으로부터 외측으로 방출시키기 쉽게 한다. 그 결과, 용융 금속 중에 아연 가스가 잔류된 상태로 응고하는 것에 의해 발생하는 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함의 발생을 억제할 수 있다.As described above, the solid wire according to the present invention can increase the surface tension of the molten metal formed by melting the solid wire by limiting each element included in the solid wire to a predetermined amount, So that the thickness L of the molten portion (see Fig. 1) can be controlled to be thin. Therefore, it becomes easy to discharge the zinc gas, which is a particular problem in the case of using the galvanized steel sheet as the base material, outward from the upper surface of the molten portion. As a result, it is possible to suppress the occurrence of pores such as pits and blow holes, which are caused by solidification of the molten metal in a state where the zinc gas remains.

또한, 본 발명에 따른 솔리드 와이어는, 솔리드 와이어에 포함되는 각 원소를 소정량으로 제한하는 것에 의해, 가스 실드 아크 용접 시에 있어서, 솔리드 와이어 선단에 형성되는 용적의 표면 장력을 높게 하여, 당해 용적의 형상을 안정시킬 수 있고, 그 결과, 스패터의 발생을 억제할 수 있다.In addition, the solid wire according to the present invention limits the amount of each element contained in the solid wire to a predetermined amount, thereby increasing the surface tension of the volume formed at the tip of the solid wire during gas shield arc welding, So that the occurrence of spatter can be suppressed.

또, 본 발명에 따른 솔리드 와이어는, 실드 가스로서 소정량의 CO2 가스를 포함하는 Ar 가스를 이용하는 것에 의해, 가스 실드 아크 용접 시에 있어서 솔리드 와이어와 모재 사이에 발생하는 아크력을 크게 하여, 솔리드 와이어 직하의 용접부를 크게 파내려 갈 수 있다. 따라서, 가스 실드 아크 용접 시에 있어서, 용융부의 두께(L)(도 1 참조)를 얇은 상태로 제어할 수 있고, 최종적으로, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함의 발생을 억제할 수 있다.In the solid wire according to the present invention, by using an Ar gas containing a predetermined amount of CO 2 gas as a shield gas, the arc force generated between the solid wire and the base material at the time of gas shield arc welding is increased, It is possible to drill the weld portion directly under the solid wire. Therefore, the thickness L (see Fig. 1) of the molten portion can be controlled to be thin during gas shield arc welding, and ultimately, the occurrence of pore defects such as pits and blow holes can be suppressed.

게다가, 본 발명에 따른 솔리드 와이어는, 솔리드 와이어에 포함되는 각 원소를 소정량으로 제한함과 더불어, Mn질량%/Si질량%의 값을 소정 값 이하로 제한하는 것에 의해, 비드 외관을 우수한 것으로 할 수 있다.In addition, the solid wire according to the present invention limits the value of each element contained in the solid wire to a predetermined amount and restricts the value of the Mn mass% / Si mass% to a predetermined value or less so that the bead appearance is excellent can do.

또한, 본 발명에 따른 솔리드 와이어는, 와이어 직경이 0.7∼1.1mm인 것이 바람직하다. The solid wire according to the present invention preferably has a wire diameter of 0.7 to 1.1 mm.

이와 같이, 본 발명에 따른 솔리드 와이어는, 와이어 직경을 소정 범위로 제한하는 것에 의해, 가스 실드 아크 용접 시에 있어서, 솔리드 와이어의 선단에 형성되는 용적에 대하여 핀치력이 적절히 걸리기 쉬워져, 원활하게 용적 이행이 행해지게 된다. 그 결과, 용적의 조대화(粗大化)를 방지할 수 있기 때문에, 스패터의 발생의 억제라는 효과를 더 향상시킬 수 있다.As described above, by limiting the wire diameter to a predetermined range in the solid wire according to the present invention, the pinch force is easily applied to the volume formed at the tip of the solid wire at the time of the gas shield arc welding, The volume transfer is performed. As a result, coarsening of the volume can be prevented, and the effect of suppressing the generation of spatter can be further improved.

본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법은, 상기 솔리드 와이어를, 25∼40%의 CO2 가스를 포함하는 Ar 가스인 실드 가스 중으로 송급하고, 당해 솔리드 와이어에 용접 전류를 공급함으로써, 당해 솔리드 와이어와 모재인 아연 도금 강판 사이에 아크를 발생시켜 용접을 행하는 것을 특징으로 한다.In the gas shielded arc welding method according to the present invention, the solid wire is fed into a shielding gas which is an Ar gas containing 25 to 40% CO 2 gas, and a welding current is supplied to the solid wire, And an arc is generated between the galvanized steel sheets as a base material to perform welding.

이와 같이, 본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법은, 상기 솔리드 와이어를 이용하는 것에 의해, 솔리드 와이어가 용융됨으로써 형성되는 용융 금속의 표면 장력을 높일 수 있어, 용융부의 두께(L)(도 1 참조)를 얇은 상태로 제어할 수 있다. 따라서, 모재로서 아연 도금 강판을 이용한 경우에 특히 문제가 되는 아연 가스를, 용융부의 상부 표면으로부터 외측으로 방출시키기 쉽게 한다. 그 결과, 용융 금속 중에 아연 가스가 잔류된 상태로 응고하는 것에 의해 발생하는 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함의 발생을 억제할 수 있다.As described above, the gas shielded arc welding method according to the present invention can increase the surface tension of the molten metal formed by melting the solid wire by using the solid wire, so that the thickness L of the molten portion (see FIG. 1) Can be controlled in a thin state. Therefore, it becomes easy to discharge the zinc gas, which is a particular problem in the case of using the galvanized steel sheet as the base material, outward from the upper surface of the molten portion. As a result, it is possible to suppress the occurrence of pores such as pits and blow holes, which are caused by solidification of the molten metal in a state where the zinc gas remains.

또한, 본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법은, 상기 솔리드 와이어를 이용하는 것에 의해, 솔리드 와이어 선단에 형성되는 용적의 표면 장력을 높게 하여, 당해 용적의 형상을 안정시킬 수 있고, 그 결과, 스패터의 발생을 억제할 수 있다.Further, in the gas shielded arc welding method according to the present invention, by using the solid wire, the surface tension of the volume formed at the tip of the solid wire can be increased and the shape of the volume can be stabilized. As a result, Can be suppressed.

또, 본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법은, 실드 가스로서 소정량의 CO2 가스를 포함하는 Ar 가스를 이용하는 것에 의해, 솔리드 와이어와 모재 사이에 발생하는 아크력을 크게 하여, 솔리드 와이어 직하의 용접부를 크게 파내려 갈 수 있다. 따라서, 용융부의 두께(L)(도 1 참조)를 얇은 상태로 제어할 수 있고, 최종적으로, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함의 발생을 억제할 수 있다.Further, in the gas shielded arc welding method according to the present invention, by using an Ar gas containing a predetermined amount of CO 2 gas as the shield gas, the arc force generated between the solid wire and the base material is increased, The welds can be drilled to a large extent. Accordingly, it is possible to control the thickness L of the molten portion (see FIG. 1) to be thin, and ultimately to suppress the occurrence of pore defects such as pits and blow holes.

게다가, 본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법은, 상기 솔리드 와이어를 이용하는 것에 의해, 비드 외관을 우수한 것으로 할 수 있다.Further, in the gas shield arc welding method according to the present invention, the bead appearance can be made excellent by using the solid wire.

또한, 본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법은, 상기 용접 전류가 펄스 전류이고, 상기 펄스 전류는, 제 1 피크의 통전(通電), 제 2 피크의 통전 및 베이스 전류의 통전을 1 펄스 주기로 하여 반복하는 것이고, 상기 제 1 피크의 전류값이 440∼500A, 상기 제 1 피크의 기간이 0.2∼0.6ms이고, 상기 제 2 피크의 전류값이 300∼400A, 상기 제 2 피크의 기간이 0.2∼0.6ms이고, 상기 제 1 피크로부터 상기 제 2 피크로 이행하는 기간이 0.2∼0.6ms인 것이 바람직하다.Further, in the gas shielded arc welding method according to the present invention, the welding current is a pulse current, and the pulse current has a pulse period of one pulse period (energization), a second peak energization and a base current energization Wherein the current value of the first peak is 440 to 500 A, the period of the first peak is 0.2 to 0.6 ms, the current value of the second peak is 300 to 400 A, And the period from the first peak to the second peak is preferably from 0.2 to 0.6 ms.

이와 같이, 본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법은, 용접 전류로서 2개의 피크를 갖는 소정의 펄스 전류를 이용하는 것에 의해, 실드 가스 중의 CO2 가스의 함유 비율이 많아도, 절단 등의 용접 결함을 일으키는 일 없이, 스패터의 발생을 억제하는 효과를 향상시킬 수 있다.As described above, in the gas shielded arc welding method according to the present invention, by using a predetermined pulse current having two peaks as the welding current, even if the content ratio of CO 2 gas in the shielding gas is large, The effect of suppressing the generation of spatter can be improved without fail.

또한, 본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법은, 1 펄스 주기가 촘촘하게 연속하는 제 1 기간과, 1 펄스 주기가 성기게 연속하는 제 2 기간을 교대로 반복하는 펄스 전류를 상기 용접 전류로서 이용하는 가스 실드 아크 용접 방법으로서, 상기 제 1 기간과 상기 제 2 기간을 5∼30Hz의 주파수에서 반복하는 것이 바람직하다.A gas shielded arc welding method according to the present invention is a gas shielded arc welding method in which a pulse current for alternately repeating a first period in which one pulse period is closely continuous and a second period in which one pulse period is genuinely continuous is used as the welding current As a shielded arc welding method, it is preferable that the first period and the second period are repeated at a frequency of 5 to 30 Hz.

이와 같이, 본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법은, 용접 전류로서, 제 1 기간과 제 2 기간을 소정의 주파수에서 교대로 반복하는 펄스 전류를 이용하는 것에 의해, 용융부를 진동시킬 수 있어, 용융부에 내포되어 있는 아연 가스를 외측으로 방출시키기 쉽게 된다. 그 결과, 용융 금속 중에 아연 가스가 잔류된 상태로 응고하는 것에 의해 발생하는 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함의 발생을 억제할 수 있다.As described above, the gas shielded arc welding method according to the present invention can oscillate the molten portion by using a pulse current alternately repeating the first period and the second period at a predetermined frequency as the welding current, It is easy to release the zinc gas contained therein. As a result, it is possible to suppress the occurrence of pores such as pits and blow holes, which are caused by solidification of the molten metal in a state where the zinc gas remains.

본 발명에 따른 솔리드 와이어는, 솔리드 와이어에 포함되는 각 원소를 소정량으로 제한하는 것에 의해, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함, 및 스패터의 발생을 억제할 수 있음과 더불어, 비드 외관을 우수한 것으로 할 수 있다.The solid wire according to the present invention can suppress the occurrence of pore defects such as pits and blow holes and spatter by restricting each element included in the solid wire to a predetermined amount, .

또한, 본 발명에 따른 솔리드 와이어는, 실드 가스로서 소정량의 CO2 가스를 포함하는 Ar 가스를 이용하는 것에 의해, 솔리드 와이어와 모재 사이에 발생하는 아크력을 크게 할 수 있고, 그 결과, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함의 발생을 더 억제할 수 있다.The solid wire according to the present invention can increase the arc force generated between the solid wire and the base material by using Ar gas containing a predetermined amount of CO 2 gas as the shield gas, It is possible to further suppress the occurrence of pore defects such as blow holes.

즉, 본 발명에 따른 솔리드 와이어는, 저스패터성 및 내기공성(피트나 블로우홀과 같은 기공 결함의 발생 억제 성능)을 향상시킴과 더불어, 비드 외관을 우수한 것으로 할 수 있다.That is, the solid wire according to the present invention can improve the appearance of beads in addition to improving the low spatter property and porosity (the performance of suppressing generation of pore defects such as pits and blow holes).

본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법은, 상기 솔리드 와이어를 이용하는 것에 의해, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함, 및 스패터의 발생을 억제할 수 있음과 더불어, 비드 외관을 우수한 것으로 할 수 있다.The gas shielded arc welding method according to the present invention can suppress the occurrence of pores and spatters such as pits and blow holes, and can make the bead appearance excellent by using the solid wire.

또한, 본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법은, 실드 가스로서 소정량의 CO2 가스를 포함하는 Ar 가스를 이용하는 것에 의해, 솔리드 와이어와 모재 사이에 발생하는 아크력을 크게 할 수 있고, 그 결과, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함의 발생을 더 억제할 수 있다.Further, in the gas shielded arc welding method according to the present invention, by using an Ar gas containing a predetermined amount of CO 2 gas as the shield gas, the arc force generated between the solid wire and the base material can be increased, , It is possible to further suppress the occurrence of pore defects such as pits and blow holes.

즉, 본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법은, 저스패터성 및 내기공성(피트나 블로우홀과 같은 기공 결함의 발생 억제 성능)을 향상시킴과 더불어, 비드 외관을 우수한 것으로 할 수 있다.That is, the gas shielded arc welding method according to the present invention can improve the appearance of beads and improve the sputterability and porosity (the ability to suppress the occurrence of pore defects such as pits and blow holes).

도 1은 본 발명에 따른 솔리드 와이어를 이용하여 가스 실드 아크 용접이 행해지고 있는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접에서 이용하는 2개의 피크를 갖는 펄스 전류의 파형도이고, (a)∼(d)는 파형도 중의 소정 시점에서의 용적의 상태를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접에서 이용하는 2개의 펄스 기간을 갖는 펄스 전류/전압의 파형도로, (a)는 펄스 전류의 파형도, (b)는 전압의 파형도이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예에 있어서 가스 실드 아크 용접 시에 사용한 모재이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시예에 있어서 가스 실드 아크 용접 시에 행한 와이어의 이동을 설명하는 모식도로, (a)는 수평 자세를 설명하는 모식도이고, (b)는 하진 자세를 설명하는 모식도이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예에 있어서 가스 실드 아크 용접 시에 사용한 펄스 전류의 파형도이다.1 is a schematic view showing a state in which gas shield arc welding is performed using a solid wire according to the present invention.
2 is a waveform diagram of a pulse current having two peaks used in the gas shield arc welding according to the present invention, and (a) to (d) are schematic diagrams showing the state of the volume at a predetermined point in the waveform diagram.
FIG. 3 is a waveform diagram of a pulse current / voltage having two pulse periods used in the gas shield arc welding according to the present invention. FIG. 3 (a) is a waveform diagram of a pulse current and FIG. 3 (b) is a waveform diagram of a voltage.
4 is a preform used in the gas shield arc welding in the embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a schematic view for explaining movement of a wire in gas shield arc welding in the embodiment according to the present invention, in which (a) is a schematic view for explaining a horizontal posture and (b) is a schematic view for explaining a downward posture .
6 is a waveform diagram of a pulse current used in the gas shielded arc welding in the embodiment according to the present invention.

이하, 적절히 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 솔리드 와이어 및 이것을 이용한 가스 실드 아크 용접 방법을 실시하기 위한 형태(실시형태)에 대하여 설명한다.Hereinafter, a solid wire according to the present invention and a mode (embodiment) for carrying out a gas shielded arc welding method using the same will be described with reference to the drawings as appropriate.

[기공 결함 및 스패터의 발생을 억제하는 메커니즘][Mechanism for suppressing pore defects and generation of spatter]

우선, 아연 도금 강판의 가스 실드 아크 용접 시에 있어서, 기공 결함 및 스패터의 발생을 억제하는 메커니즘에 대하여, 도 1을 이용하여 간단히 설명한다.First, a mechanism for suppressing the occurrence of pore defects and spatter at the time of gas shield arc welding of a galvanized steel sheet will be briefly described with reference to Fig.

(기공 결함에 대하여)(Against pore defects)

가스 실드 아크 용접이란, 솔리드 와이어(1)와 모재(W)의 용융부(이하, 용융지라고도 한다) 사이에 아크(2)를 발생시켜 행하는 용접이다. 여기서, 모재(W)가 아연 도금 강판인 경우, 아크(2)의 열에 의해, 비점이 낮은 아연 도금이 아연 가스(3)가 되고, 이 아연 가스(3)가 용융부의 하부로부터 상부로 부상한다.Gas shielded arc welding is a welding which is performed by generating an arc 2 between a solid wire 1 and a molten part of a base material W (hereinafter also referred to as a melting point). Here, when the base material W is a galvanized steel sheet, the zinc plating 3 having a low boiling point becomes the zinc gas 3 by the heat of the arc 2, and the zinc gas 3 floats up from the lower portion of the molten portion .

이 아연 가스(3)가, 용융부의 상부 표면으로부터 외측으로 방출되면 문제는 없지만, 용융부 중에 잔류하여, 그 상태대로 응고해 버리면, 대략 구상(球狀)의 공동인 블로우홀이 형성되는 것으로 되어 버린다. 또한, 아연 가스(3)가 모재(W)의 표면 부근에서 응고해 버리면, 작은 구덩이인 피트가 형성되는 것으로 되어 버린다.If the zinc gas 3 is released from the upper surface of the melted portion to the outside, there is no problem. However, if the molten zinc remains in the molten portion and solidifies in this state, a roughly spherical blowhole is formed Throw away. Further, if the zinc gas 3 solidifies near the surface of the base material W, pits which are small pits are formed.

본 발명은, 용융부의 두께(L)를 얇은 상태로 제어하는 것에 의해, 용융부의 하부에서 발생하는 아연 가스(3)를 용융부의 상부 표면으로부터 외측으로 방출시키기 쉽게 하여, 아연 가스(3)가 용융부 중에 잔류할 가능성을 저감시킴으로써, 최종적으로 기공 결함의 발생을 억제한다고 하는 생각에 기초한 것이다.In the present invention, by controlling the thickness (L) of the molten portion to be thin, the zinc gas (3) generated in the lower portion of the molten portion is easily released outward from the upper surface of the molten portion, And the possibility of remaining in the part is reduced, thereby ultimately suppressing the occurrence of pore defects.

그리고, 본 발명은, (i) 용융 금속의 표면 장력(ST)을 높게 하는 것에 의해, 용융부의 주변에 도 1과 같은 솟아오른 상태로 용융 금속을 유지하여, 용융부에의 용융 금속의 유입을 방지하는 수단과, (ii) 아크력을 크게 함으로써, 솔리드 와이어(1) 직하의 용융부를 크게 파내려 가는 수단을 조합함으로써, 모재(W)의 용융부의 두께(L)를 얇은 상태로 제어한다. 즉, 본 발명은, 상기 (i), (ii)에 의해, 모재(W)의 용융부의 두께(L)를 얇은 상태로 제어함으로써, 기공 결함의 발생을 억제할 수 있다.(1) The present invention relates to a method for producing a molten metal by (i) elevating the surface tension ST of the molten metal to keep the molten metal in a state of rising as shown in FIG. 1 around the molten portion, (Ii) the thickness L of the molten portion of the base material W is controlled to be thin by combining the means for significantly lowering the molten portion immediately under the solid wire 1 by increasing the arc force. That is, the present invention can suppress the occurrence of pore defects by controlling the thickness L of the molten part of the base material W to be thin by (i) and (ii).

한편, 상세에 대해서는 후기하지만, 상기 (i)에 대해서는, 주로 솔리드 와이어의 조성을 제한함으로써 제어하고, 상기 (ii)에 대해서는, 주로 실드 가스의 CO2 함유 비율을 큰 범위로 제한함으로써 제어한다.On the other hand, the details of the above (i) are controlled by restricting the composition of the solid wire, while the above (ii) is mainly controlled by limiting the CO 2 content ratio of the shield gas to a large range.

또, (iii) 아연 가스(3)가 용융부로부터 빠지기 쉽게 되도록 용융부(용융지)를 진동시키는 수단을 조합함으로써, 기공 결함의 발생의 억제라는 효과를 더 향상시킬 수 있다.(Iii) By combining the means for vibrating the molten portion (molten metal) so that the zinc gas 3 is easily released from the molten portion, the effect of suppressing the occurrence of pore defects can be further improved.

한편, 상세에 대해서는 후기하지만, 상기 (iii)에 대해서는, 주로 제 1 기간과 제 2 기간을 소정의 주파수에서 교대로 반복하는 펄스 전류를 용접 전류로서 이용함으로써 제어한다.On the other hand, regarding the details, the latter is controlled by using a pulse current, which alternately repeats the first period and the second period at a predetermined frequency, as the welding current.

(스패터에 대하여)(For spatter)

본 발명은, 상기 (ii)를 제어하기 위해서 실드 가스의 CO2 함유 비율을 큰 범위로 제한하고 있지만, CO2 함유 비율이 커지면, 솔리드 와이어 선단에 형성되는 용적을 들어 올리는 힘도 커져 버린다. 그 결과, 통상적으로는, 용적의 형상이 변화되어, 1mm 이상의 큰 스패터를 발생시키는 것으로 되어 버린다. 그러나, 상기 (i)에 의해, 용적(용융 금속)의 표면 장력(ST)을 높게 함으로써, 용적의 형상이 변화되기 어려워진다. 그 결과, 본 발명은, 상기 (i)에 의해, 스패터의 발생을 억제할 수 있다.In the present invention, the CO 2 content ratio of the shielding gas is limited to a large extent in order to control (ii), but if the CO 2 content ratio increases, the force for lifting the volume formed at the tip of the solid wire also increases. As a result, the shape of the volume is usually changed to generate a large spatter of 1 mm or more. However, with the above (i), by making the surface tension ST of the volume (molten metal) high, it becomes difficult for the shape of the volume to change. As a result, in the present invention, generation of spatter can be suppressed by the above (i).

한편, 상기 (i)에 대해서는, 상기한 대로, 주로 솔리드 와이어의 조성을 제한함으로써 제어할 수 있다.On the other hand, the above (i) can be controlled mainly by restricting the composition of the solid wire as described above.

또, (iv) 솔리드 와이어의 직경을 소정 이하로 제한하는 수단을 조합하는 것에 의해, 솔리드 와이어 선단의 용적에 핀치력을 적절히 작용시켜 원활하게 용적 이행을 시킴으로써, 용적의 조대화를 방지할 수 있기 때문에, 스패터의 발생의 억제라는 효과를 더 향상시킬 수 있다.(Iv) By combining the means for restricting the diameter of the solid wire to a predetermined value or less, it is possible to prevent the coarsening of the volume by appropriately applying the pinch force to the volume of the solid wire leading end and smoothly performing the volume transfer Therefore, the effect of suppressing the generation of spatter can be further improved.

또, 추가로, (v) 핀치력이 솔리드 와이어 선단에 형성되는 용적의 전체에 작용하도록, 2개의 피크를 갖는 펄스 전류를 용접 전류로서 이용하는 수단을 조합하는 것에 의해, 스패터의 발생의 억제라는 효과를 더 향상시킬 수 있다.Further, by combining means (v) of using a pulse current having two peaks as the welding current so that the pinch force acts on the entire volume formed at the tip of the solid wire, it is possible to suppress the generation of spatter The effect can be further improved.

한편, 상세에 대해서는 후기하지만, 상기 (iv)에 대해서는, 솔리드 와이어의 직경을 제한함으로써 제어할 수 있고, 상기 (v)에 대해서는, 2개의 피크를 갖는 소정의 펄스 전류를 용접 전류로서 이용함으로써 제어할 수 있다.(Iv) can be controlled by limiting the diameter of the solid wire, and (v) can be controlled by using a predetermined pulse current having two peaks as a welding current, can do.

[솔리드 와이어][Solid Wire]

본 발명에 따른 솔리드 와이어(이하, 간단히 와이어라고도 한다)는, 실드 가스를 이용하는 가스 실드 아크 용접용임과 더불어, 아연 도금 강판 용접용의 솔리드 와이어이다.The solid wire according to the present invention (hereinafter, simply referred to as a wire) is a solid wire for welding a galvanized steel sheet together with a gas shielded arc welding welding using a shielding gas.

그리고, 본 발명에 따른 솔리드 와이어는, 소정량의 C, Si, Mn, P, S, O, Cr을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 구성됨과 더불어, Si, Mn, S, O의 함유량이 소정의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.The solid wire according to the present invention contains a predetermined amount of C, Si, Mn, P, S, O and Cr, the balance being Fe and inevitable impurities, And the content thereof satisfies a predetermined relationship.

이하, 본 발명에 따른 솔리드 와이어의 각 원소의 함유량을 한정한 이유에 대하여 설명하는데, 이 함유량은, 솔리드 와이어 전체 질량에 대한 함유량이다.The reason why the content of each element of the solid wire according to the present invention is limited will be described below. This content is a content with respect to the total mass of the solid wire.

(C: 0.15질량% 이하)(C: 0.15 mass% or less)

C는 강도를 향상시키는 원소이다. C는 0.15질량%를 초과하여 과잉으로 존재하면 스패터가 다발하는 원인으로도 되기 때문에, C의 함유량은 적을수록 바람직하고, 부존재해도 문제는 없다. 따라서, C의 함유량은 0.15질량% 이하(0질량%도 포함한다)로 한다.C is an element that improves strength. If C is more than 0.15 mass% and excess C is present, it may cause a lot of spatters. Therefore, the smaller the content of C is, the better. Therefore, the content of C is 0.15 mass% or less (including 0 mass%).

(Si: 0.40∼0.90질량%)(Si: 0.40 to 0.90 mass%)

Si는 유효한 탈산제이며, 용접 금속의 탈산에 있어서는 불가결한 원소이다. Si의 함유량이 0.40질량% 미만이면 탈산 효과가 손상되고, 표면 장력이 저하되어, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함이 발생하기 쉬워진다. 한편, Si는 함유량이 낮아질수록 와이어의 전기 저항이 낮아진다고 하는 특징을 가지고, 와이어의 전기 저항이 낮아질수록 와이어는 용융되기 어려워지기(전기 저항열이 낮아지기) 때문에, 필요한 용접 전류는 커지며, 그 결과, 아크력이 높아지는 것에 의해, 피트, 블로우홀 등의 기공 결함을 억제할 수 있다. 또한, Si의 함유량이 0.90질량%를 초과하면 비드 표면에 발생하는 슬래그량이 많아져 버린다. 따라서, Si의 함유량은 0.40∼0.90질량%로 한다.Si is an effective deoxidizing agent and is an indispensable element in the deoxidation of weld metal. If the Si content is less than 0.40 mass%, the deoxidation effect is impaired, the surface tension is lowered, and pore defects such as pits and blow holes are likely to occur. On the other hand, the lower the content of Si, the lower the electrical resistance of the wire. The lower the electrical resistance of the wire, the less the wire is melted (the electrical resistance heat is lowered) , Pore defects such as pits and blow holes can be suppressed by increasing the arc force. When the Si content exceeds 0.90 mass%, the amount of slag generated on the surface of the bead is increased. Therefore, the Si content is 0.40 to 0.90 mass%.

(Mn: 0.20∼1.50질량%)(Mn: 0.20 to 1.50% by mass)

Mn은 Si와 동일하게 유효한 탈산제이며, S와 결합하기 쉬운 원소이다. Mn의 함유량이 0.20질량% 미만이면, 탈산, 탈황 효과가 손상되고, 표면 장력이 저하되어, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함이 발생하기 쉬워진다. 한편, Mn의 함유량이 1.50질량%를 초과하면, 비드 표면에 박리하기 어려운 얇은 산화막을 발생시켜 버린다. 따라서, Mn의 함유량은 0.20∼1.50질량%로 한다.Mn is an effective deoxidizing agent similar to Si and is an element that is easily bound to S. If the content of Mn is less than 0.20 mass%, the effect of deoxidation and desulfurization is impaired, surface tension is lowered, and pore defects such as pits and blow holes are likely to occur. On the other hand, when the content of Mn exceeds 1.50 mass%, a thin oxide film which is difficult to peel off from the bead surface is generated. Therefore, the content of Mn is set to 0.20 to 1.50% by mass.

(P: 0.0500질량% 이하)(P: 0.0500 mass% or less)

P는 일반적으로 불순물로서 혼입하는 원소이며, 용접 균열의 관점에서 가능한 한 함유량은 적은 편이 바람직하다. 한편으로, 아연 도금 강판의 용접에 있어서, P는 아연의 융점 이상의 온도에서 아연과 안정적인 화합물(P-Zn계 등)을 형성하기 때문에, 내기공성을 향상시키는 효과를 갖는다. 그러나, P의 함유량이 0.0500질량%를 초과하면, 균열을 발생시켜 버린다. 따라서, P의 함유량은 0.0500질량% 이하(0질량%도 포함한다)로 한다.P is an element which is generally incorporated as an impurity, and it is preferable that the content is as small as possible from the viewpoint of weld cracking. On the other hand, in the welding of the galvanized steel sheet, P has an effect of improving porosity because it forms a stable compound (such as P-Zn system) with zinc at a temperature higher than the melting point of zinc. However, if the content of P exceeds 0.0500 mass%, cracks are generated. Therefore, the content of P is 0.0500 mass% or less (including 0 mass%).

(S: 0.0080질량% 이하)(S: 0.0080 mass% or less)

S는 소량의 첨가로 용융 금속의 표면 장력을 저하시키는 원소이며, 함유량은 극히 적은 편이 바람직하다. 상세하게는, S의 함유량이 0.0080질량%를 초과하면, 용융 금속의 표면 장력이 과잉으로 저하되어, 피트, 블로우홀이 발생하기 쉬워진다.S is an element which lowers the surface tension of the molten metal by the addition of a small amount, and it is preferable that the content is extremely small. Specifically, when the S content exceeds 0.0080 mass%, the surface tension of the molten metal excessively decreases, and pits and blow holes are likely to be generated.

따라서, S의 함유량은 0.0080질량% 이하(0질량%도 포함한다)로 한다.Therefore, the content of S is 0.0080 mass% or less (including 0 mass%).

(O: 0.0100질량% 이하)(O: 0.0100 mass% or less)

O는 S와 마찬가지로 소량의 첨가로 용융 금속의 표면 장력을 저하시키는 원소이며, 함유량은 극히 적은 편이 바람직하다. 상세하게는, O의 함유량이 0.0100질량%를 초과하면, 용융 금속의 표면 장력이 과잉으로 저하되어, 피트, 블로우홀이 발생하기 쉬워진다. 따라서, O의 함유량은 0.0100질량% 이하(0질량%도 포함한다)로 한다.O, like S, is an element that lowers the surface tension of the molten metal by the addition of a small amount, and it is preferable that the content is extremely small. Specifically, when the content of O exceeds 0.0100 mass%, the surface tension of the molten metal excessively decreases, and pits and blowholes are likely to occur. Therefore, the content of O is 0.0100 mass% or less (including 0 mass%).

(Cr: 1.00질량% 이하)(Cr: 1.00 mass% or less)

Cr은 Fe에 첨가하면 점성을 증가시키는 원소이다. 그리고, 와이어의 점성이 증가하면 아크 직하에 용접 금속이 지나치게 유입되는 것을 방지할 수 있다. 단, Cr의 함유량이 1.00질량%를 초과하면 점성이 과잉으로 높아져, 비드 형상이 볼록형으로 되어, 비드 외관이 조악해진다. 한편, Cr의 함유량이 0.10∼0.60질량%면, 내기공성을 보다 적절히 향상시킬 수 있다. 따라서, Cr의 함유량은 1.00질량% 이하이고, 바람직하게는 0.10∼0.60질량%이다.Cr is an element that increases viscosity when added to Fe. If the viscosity of the wire is increased, it is possible to prevent the welding metal from being excessively introduced under the arc. However, when the Cr content exceeds 1.00 mass%, the viscosity becomes excessively high, the bead shape becomes convex, and the appearance of the bead becomes poor. On the other hand, if the Cr content is 0.10 to 0.60 mass%, the porosity can be improved more appropriately. Therefore, the content of Cr is 1.00 mass% or less, preferably 0.10 to 0.60 mass%.

(1.0 ≤ (Si질량%+Mn질량%)/{100(S질량%+O질량%)} ≤ 4.0)(1.0? (Si mass% + Mn mass%) / {100 (S mass% + O mass%)}? 4.0)

상기한 대로, 기공 결함의 발생을 억제하기 위해서는, 용융 금속의 표면 장력을 높게 할 필요가 있고, 이 용융 금속의 표면 장력은 솔리드 와이어의 화학 조성에 의존한다.As described above, in order to suppress the occurrence of pore defects, it is necessary to increase the surface tension of the molten metal, and the surface tension of the molten metal depends on the chemical composition of the solid wire.

여기서, 솔리드 와이어를 형성하는 원소 중에서 크게 표면 장력을 저하시키는 원소는, 산소(O) 및 황(S)이다. 즉, O, S의 원소의 첨가를 되도록이면 억제할 필요가 있다. 또한, O, S와 같은 원소는 Si, Mn과 결합하기 쉬워, 산화물, 황화물을 생성시킴으로써, O, S의 표면의 흡착을 방해하여 표면 장력을 높게 유지할 수도 있다. 따라서, 본 발명에서는, Si, Mn, S, O의 함유량의 관계에 대하여 규정하고 있고, 이하의 수학식 1을 만족시키는 O, S, Si, Mn의 함유량이 최적이다.Among the elements forming the solid wire, the elements that greatly lower the surface tension are oxygen (O) and sulfur (S). That is, it is necessary to suppress the addition of O and S elements as much as possible. In addition, elements such as O and S are easily bonded to Si and Mn, and oxides and sulfides are generated, so that adsorption of the surfaces of O and S can be hindered and the surface tension can be kept high. Therefore, in the present invention, the content of Si, Mn, S and O is defined, and the content of O, S, Si and Mn satisfying the following formula (1) is optimum.

Figure pct00001
Figure pct00001

상기 파라미터가 1.0 미만으로 되는 경우에는, 표면 장력이 지나치게 저하되는 것에 의해, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함이 많이 발생한다. 한편, 상기 파라미터가 4.0을 초과하면 슬래그량이 많아지고, 또한 표면 장력이 과잉으로 높아지는 것에 의해 비드 형상이 볼록 형상으로 되어, 비드 외관이 악화된다. 따라서, 1.0 ≤ (Si질량%+Mn질량%)/{100(S질량%+O질량%)} ≤ 4.0으로 한다. 한편, 상기 수학식 1을 포함하는 본 발명의 수학식 중의 「원소질량%」란, 솔리드 와이어 전체 질량에 대한 당해 원소의 질량%이다.When the above-mentioned parameter is less than 1.0, surface tension is excessively lowered, and many pore defects such as pits and blow holes are generated. On the other hand, when the above-mentioned parameter exceeds 4.0, the amount of slag increases and the surface tension becomes excessively high, so that the bead shape becomes convex and the bead appearance deteriorates. Therefore, 1.0? (Si mass% + Mn mass%) / {100 (S mass% + O mass%)}? 4.0. On the other hand, " mass% of element " in the formula of the present invention including the above formula (1) is mass% of the element with respect to the total mass of the solid wire.

(0.50 ≤ Mn질량%/Si질량% ≤ 2.00) (0.50? Mn mass% / Si mass%? 2.00)

Si, Mn의 함유량이 상기 수학식 1의 범위를 만족하더라도, Mn질량%/Si질량% 비가 충분히 높지 않으면 유용한 탈산 속도가 얻어지지 않는다. 상세하게는, Mn질량%/Si질량%의 값이 0.50 미만이면, 충분한 탈산 작용이 얻어지지 않기 때문에, 산소가 과잉이 되어, 용융 금속의 표면 장력이 저하되고, 그 결과, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함이 발생하기 쉬워진다. 한편, Mn질량%/Si질량%의 값이 2.00을 초과하면, Mn의 함유 비율이 커짐으로써, 비드 표면에 박리하기 어려운 Mn 산화물이 생성되고, 그 결과, 비드 외관이 조악해진다. 따라서, Mn질량%/Si질량% 비를 이하의 수학식 2의 범위로 설정한다.Even if the content of Si and Mn satisfies the formula (1), a useful deoxidation rate can not be obtained unless the Mn mass% / Si mass% ratio is sufficiently high. Specifically, when the value of Mn mass% / Si mass% is less than 0.50, sufficient deoxidation can not be obtained, oxygen becomes excessive, and the surface tension of the molten metal is lowered. As a result, The same pore defects tend to occur. On the other hand, if the value of Mn% by mass / Si% by mass exceeds 2.00, the content of Mn is increased, so that Mn oxide which is difficult to peel off from the surface of the bead is produced. As a result, the bead appearance becomes poor. Therefore, the Mn mass% / Si mass% ratio is set in the range of the following expression (2).

Figure pct00002
Figure pct00002

(Fe 및 불가피적 불순물) (Fe and inevitable impurities)

솔리드 와이어의 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 당해 불가피적 불순물로서는, Cu, Mo, Al, Ti, Nb, Zr, N 등을 들 수 있고, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서 함유하는 것이 허용된다. 상세하게는 이하와 같다.The remainder of the solid wire is made of Fe and inevitable impurities. Examples of the inevitable impurities include Cu, Mo, Al, Ti, Nb, Zr, and N. In the range of not containing the effect of the present invention . The details are as follows.

Cu, Mo는 강도를 상승시키는 원소이며, 강도 조정이 필요한 경우에는 첨가해도 좋다. Cu는 3.00질량%를 초과하면 와이어의 신선 시에 단선되어 버리기 때문에, Cu의 함유량은 3.00질량% 이하로 한다. Mo는 5.00질량%를 초과하면 강도 과잉에 의해, 용접 균열이 발생하기 때문에, Mo의 함유량은 5.00질량% 이하로 한다.Cu and Mo are elements that increase the strength, and may be added when the strength adjustment is necessary. When the content of Cu exceeds 3.00 mass%, the wire is broken at the time of wire drawing, so that the content of Cu is 3.00 mass% or less. When the content of Mo exceeds 5.00 mass%, weld cracking occurs due to excessive strength, so that the Mo content is set to 5.00 mass% or less.

또한, Al, Ti, Nb, Zr은 강탈산 원소이며, 용융 금속의 산소량을 저감하여, 표면 장력을 저하시키는 것이 가능하기 때문에, 와이어 중의 산소량이 높은 경우에는 효과적이다. 그러나, 각각 0.500질량%를 초과하여 첨가하면 슬래그가 다량으로 발생한다. 따라서, Al, Ti, Nb, Zr의 함유량은 각각 0.500질량% 이하로 한다.In addition, Al, Ti, Nb and Zr are strong acid elements that can reduce the amount of oxygen in the molten metal and reduce the surface tension, so that it is effective when the amount of oxygen in the wire is high. However, if it is added in excess of 0.500 mass% each, a large amount of slag is generated. Therefore, the contents of Al, Ti, Nb and Zr are each 0.500 mass% or less.

N은 일반적으로 불순물로서 혼입하는 원소이며, N의 함유량이 클수록, 강도의 과잉 증가나 기공 결함이 발생한다. 이들의 발생을 방지하기 위해, N의 함유량은 0.0200질량% 이하로 한다.N is generally an element that is mixed as an impurity. The larger the N content is, the more the strength is increased and the pore defect is generated. In order to prevent these occurrence, the content of N is set to 0.0200 mass% or less.

(솔리드 와이어의 직경)(Diameter of solid wire)

솔리드 와이어의 직경은, 작을수록 핀치력이 걸리기 쉽고, 용적 이행이 원활해진다. 그러나, 직경이 0.7mm 미만이면, 아크력의 저하에 의해, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함이 발생하기 쉬워진다. 한편, 직경이 1.1mm를 초과하면, 솔리드 와이어 선단의 용적이 조대화되기 때문에, 1mm 이상의 직경을 나타내는 큰 스패터가 발생하기 쉬워진다. 따라서, 솔리드 와이어의 직경은 0.7∼1.1mm인 것이 바람직하다. 한편, 보다 바람직하게는 0.8∼1.0mm이다.As the diameter of the solid wire becomes smaller, the pinch force is more likely to be applied and the volume transfer becomes smooth. However, if the diameter is less than 0.7 mm, pore defects such as pits and blow holes tend to occur due to a decrease in the arc force. On the other hand, when the diameter exceeds 1.1 mm, the volume of the tip of the solid wire becomes coarse, so that a large spatter having a diameter of 1 mm or more tends to occur. Therefore, the diameter of the solid wire is preferably 0.7 to 1.1 mm. On the other hand, it is more preferably 0.8 to 1.0 mm.

[실드 가스][Shield gas]

본 발명에 따른 실드 가스는 25∼40%의 CO2 가스를 포함하는 Ar 가스이다. 즉, 본 발명에 따른 실드 가스는, 25∼40%의 CO2 가스와, 잔부 Ar 가스로 이루어지는 Ar-CO2 가스이다.The shield gas according to the present invention is an Ar gas containing 25 to 40% CO 2 gas. That is, the shield gas according to the present invention is an Ar-CO 2 gas comprising 25 to 40% of CO 2 gas and the remaining Ar gas.

통상, 가스 실드 아크 용접에 사용되는 Ar-CO2 가스는, CO2 가스의 함유량이 20%인 것이다. 이것은, Ar-CO2 가스의 CO2 함유 비율이 커지면 스패터가 다량으로 발생해 버리기 때문이며, CO2 가스의 함유량이 20%를 초과하는 것은 거의 사용되고 있지 않았다. 그러나, 내기공성을 고려하면, 종래의 CO2 함유 비율의 Ar-CO2 가스로는, 아크력이 작고, 피트나 블로우홀과 같은 기공 결함이 발생할 가능성이 높아져 버리기 때문에, 바람직하지 않다.Normally, the Ar-CO 2 gas used for gas shielded arc welding has a CO 2 gas content of 20%. This is because, when the content of CO 2 in the Ar-CO 2 gas is large, a large amount of spatter is generated. When the content of CO 2 gas is more than 20%, almost no use is made. However, considering the porosity, the conventional Ar-CO 2 gas containing CO 2 content is not preferable because the arc force is small and the possibility of pore defects such as pits and blow holes is increased.

그래서, 본 발명에서는, 각 원소의 함유량을 소정량으로 제한한 상기 솔리드 와이어를 이용하는 것에 의해, CO2 가스를 40%까지 함유한 Ar-CO2 가스여도, 스패터의 발생을 억제하면서, 안정된 용접을 가능하게 하고, 또한 CO2가 갖는 아크 긴축의 특성에 의해 아크를 집중시켜, 아크력을 높이는(내기공성을 향상시키는) 것도 가능하게 했다. 단, CO2 가스의 함유량이 40%를 초과하면, 스패터의 발생을 억제할 수 없게 된다. 한편, CO2 가스의 함유량이 25% 미만이면, 충분한 아크력을 얻을 수 없다. 따라서, 실드 가스인 Ar 가스(Ar-CO2 가스)의 CO2 함유 비율은 25∼40%이다.Therefore, in the present invention, by the content of the respective elements using the solid wire which limits to a predetermined amount, while suppressing an Ar-CO 2 gas even, the occurrence of spatter containing CO 2 gas to 40%, stable welding , And the arc can be concentrated by the characteristics of the arc-tightening of CO 2 , thereby making it possible to increase the arc force (to improve the air-tightness). However, if the content of the CO 2 gas exceeds 40%, generation of spatter can not be suppressed. On the other hand, if the content of the CO 2 gas is less than 25%, sufficient arc force can not be obtained. Therefore, the content of CO 2 in the Ar gas (Ar-CO 2 gas) as the shield gas is 25 to 40%.

[모재][Base material]

용접 대상이 되는 모재는 아연 도금 강판이다. 그리고, 아연 도금 강판은 강판의 표면에 아연 도금 피막이 형성된 판재이고, 강판의 조성, 두께 등에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 모재 표면에 대한 아연 도금의 평량에 대해서도 특별히 한정되지 않는다.The base material to be welded is galvanized steel. The zinc-plated steel sheet is a plate material having a zinc-plated coating formed on the surface of the steel sheet. The composition, thickness, etc. of the steel sheet are not particularly limited. The basis weight of the zinc plating on the surface of the base material is also not particularly limited.

[가스 실드 아크 용접 방법][Gas shielded arc welding method]

다음으로, 가스 실드 아크 용접 방법을 설명한다.Next, a gas shielded arc welding method will be described.

본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법은, 솔리드 와이어를, Ar 가스(Ar-CO2 가스)인 실드 가스 중으로 송급하고, 당해 솔리드 와이어에 용접 전류를 공급함으로써, 당해 솔리드 와이어와 모재인 아연 도금 강판 사이에 아크를 발생시켜 용접을 행하는 것을 특징으로 한다.In the gas shielded arc welding method according to the present invention, the solid wire is fed into a shielding gas, which is an Ar gas (Ar-CO 2 gas), and a welding current is supplied to the solid wire, Welding is performed by generating an arc therebetween.

(2개의 피크를 갖는 펄스 전류)(Pulse current having two peaks)

본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법에서 이용하는 용접 전류는, 펄스 전류인 것이 바람직하다. 그리고, 펄스 전류는, 제 1 피크의 통전, 제 2 피크의 통전 및 베이스 전류의 통전을 1 펄스 주기로 하여 반복하는 것이 바람직하다.The welding current used in the gas shielded arc welding method according to the present invention is preferably a pulse current. It is preferable that the pulse current is repeated with one pulse period of energization of the first peak, energization of the second peak, and energization of the base current.

상세하게는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 펄스 전류(10)는, 피크 상승 기간(Tup)과, 제 1 피크의 기간(Tp1)과, 이행 기간(Tsf)과, 제 2 피크의 기간(Tp2)과, 피크 하락 기간(Tdn)과, 베이스 기간(Tb)을 1 펄스 주기(Tf)로 하여 반복하는 것이다.Specifically, as shown in Fig. 2, the pulse current 10 has a peak rise period Tup, a first peak period Tp1, a transition period Tsf, and a second peak period Tp2 ), The peak drop period Tdn, and the base period Tb as one pulse period Tf.

우선, 상기한 바와 같은 펄스 전류를 용접 전류로서 이용하는 이유에 대하여 간단히 설명한다.First, the reason why the above-mentioned pulse current is used as a welding current will be briefly described.

본 발명에서는, 실드 가스로서 CO2 함유 비율이 높은 Ar 가스(즉, Ar의 함유 비율이 낮은 가스)를 사용하는 것을 특징으로 하지만, Ar의 함유 비율이 낮은 가스를 이용하면, 펄스 전류 용접 시에 아크가 스프레이 아크화되기 어려워져, 스패터가 발생되기 쉬워져 버린다. 구체적으로는, 아크의 발생 위치가 솔리드 와이어 측면의 낮은 위치(솔리드 와이어 선단으로부터 가까운 위치)로 되기 때문에, 솔리드 와이어 선단에 형성되는 용적을 핀치력에 의해 충분히 조일 수 없어, 적절한 스프레이 아크를 발생시키기 어려워져 버린다. In the present invention, an Ar gas (that is, a gas having a low content of Ar) having a high CO 2 content ratio is used as a shield gas. However, when a gas having a low content of Ar is used, The arc is hardly spray-arced, and the spatter is easily generated. Specifically, since the generation position of the arc is at a low position (near the tip of the solid wire) of the side of the solid wire, the volume formed at the tip of the solid wire can not be sufficiently tightened by the pinch force, It gets harder.

일반적으로는, 실드 가스 중의 Ar 가스의 함유 비율이 낮은 경우, 펄스 전류의 전류값을 크게 하는 것에 의해 스프레이 아크화를 도모하고자 한다. 그러나, 통상의 직사각형파나 사다리꼴파를 나타내는 펄스 전류(도 2의 20 참조)에서는, 단지 전류값을 크게 하면, 펄스 면적이 과대해져 버려, 고속 용접에 적용하면 비드 끝에 절단 등의 용접 결함이 발생하기 쉬워진다.Generally, when the content ratio of Ar gas in the shielding gas is low, it is desired to increase the current value of the pulse current to achieve spray arc. However, in the case of a pulse current (see 20 in FIG. 2) representing a normal rectangular wave or a trapezoidal wave, if the current value is simply increased, the pulse area becomes excessive, and if applied to high speed welding, It gets easier.

그래서, 본 발명은, 상기한 바와 같은 펄스 전류를 용접 전류로서 이용함으로써, 제 1 피크의 기간(Tp1)의 펄스 전류에 의해, 아크의 발생 위치를 솔리드 와이어 측면의 높은 위치(솔리드 와이어 선단으로부터 먼 위치)로 하여, 솔리드 와이어 선단에 형성되는 용적 전체에 적절히 핀치력을 작용시키는 것으로 했다. 또한, 본 발명은, 펄스 전류에 제 2 피크의 기간(Tp2)을 마련하는 것에 의해, 1 주기의 펄스 면적이 과대해지는 것을 회피하여, 절단 등의 용접 결함의 발생을 회피하는 것으로 했다.Thus, the present invention is characterized in that, by using the above-mentioned pulse current as the welding current, the pulse current in the first peak period (Tp1) causes the arc generation position to be shifted to the high position on the side of the solid wire Position), and the pinch force is appropriately applied to the entire volume formed at the tip of the solid wire. Further, according to the present invention, by providing the second peak period (Tp2) in the pulse current, the pulse area of one cycle is prevented from becoming excessive, thereby avoiding the occurrence of welding defects such as cutting.

(제 1 피크)(First peak)

제 1 피크의 기간(Tp1)에 있어서, 솔리드 와이어 선단에 형성되는 용적 전체에 적절히 핀치력을 작용시키기 위해서는, 아크는, 와이어 선단(와이어 액화 개시부)보다도 기단(基端)측의 위치, 즉 와이어 측면의 높은 위치(솔리드 와이어 선단으로부터 먼 위치)부터 발생시킬 필요가 있다. 여기서, 펄스 전류의 제 1 피크의 전류값(Ip1)이 440A 미만이면, 와이어 측면의 충분히 높은 위치에서 아크가 발생하지 않는다. 한편, 제 1 피크의 전류값(Ip1)이 500A를 초과하면, 와이어 측면을 과잉으로 용융시켜 버린다. 따라서, 제 1 피크의 전류값(Ip1)은 440∼500A가 바람직하다.In order to appropriately apply the pinch force to the entire volume formed at the tip of the solid wire in the first peak period Tp1, the arc is located at the position closer to the base end than the wire tip (wire liquefaction start portion) It needs to be generated from a high position of the side surface of the wire (far from the tip of the solid wire). Here, when the current value Ip1 of the first peak of the pulse current is less than 440A, an arc is not generated at a sufficiently high position on the side of the wire. On the other hand, if the current value Ip1 of the first peak exceeds 500 A, the side of the wire is excessively melted. Therefore, the current value Ip1 of the first peak is preferably 440 to 500A.

또한, 제 1 피크의 기간(Tp1)은, 핀치력에 의해 와이어 선단에 형성된 용적의 상부 측면을 조이는 데 필요한 기간이기 때문에, 0.2ms 미만이 되면 핀치력으로 용적을 조이는 시간을 확보할 수 없는 한편, 0.6ms를 초과하면, 액적이 과잉으로 지나치게 늘어나, 스패터의 발생을 야기하는 단락(쇼트)이 생기기 쉬워진다. 따라서, 제 1 피크의 기간(Tp1)은 0.2∼0.6ms가 바람직하다.Since the period Tp1 of the first peak is a period necessary for clamping the upper side surface of the volume formed at the tip of the wire by the pinch force, when less than 0.2 ms, the time for tightening the volume by the pinching force can not be ensured , And if it exceeds 0.6 ms, the droplet excessively increases excessively, and a short circuit (short circuit) that causes generation of the spatter tends to occur. Therefore, the period (Tp1) of the first peak is preferably 0.2 to 0.6 ms.

(제 2 피크)(Second peak)

제 2 피크의 기간(Tp2)에 있어서, 와이어 선단에 형성된 용적 중 중하부의 용적을 아크로 에워싸고, 핀치력으로 적절히 떼어내는 것으로 된다. 여기서, 제 2 피크의 전류값(Ip2)이 300A 미만이면, 스프레이 아크가 되기 어려워, 와이어 선단에 형성된 용적의 최하부에서 아크가 발생하는 상태로 되어 버려, 양호한 용적 이행이 행해지지 않게 된다. 한편, 400A를 초과하면, 제 1 피크의 전류값과 차이가 없게 되어, 전류값 전체(평균 전류값)가 높아져, 즉 펄스 면적이 과대해져 버려, 고속 용접에 적용하면 비드 끝에 절단 등의 용접 결함이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 제 2 피크의 전류값(Ip2)은 300∼400A인 것이 바람직하다.In the second peak period Tp2, the volume of the middle portion of the volume formed at the tip of the wire is surrounded by the arc, and is appropriately removed by the pinching force. Here, if the current value Ip2 of the second peak is less than 300A, spray arc hardly occurs, and arcing is generated at the lowermost part of the volume formed at the tip of the wire, and good volume transfer is not performed. On the other hand, if it exceeds 400 A, there is no difference from the current value of the first peak, and the entire current value (average current value) becomes high, that is, the pulse area becomes excessive. . Therefore, the current value Ip2 of the second peak is preferably 300 to 400A.

또한, 제 2 피크의 기간(Tp2)은 0.2ms 미만이면, 핀치력으로 용적을 조이는 시간을 확보할 수 없는 한편, 0.6ms를 초과하면, 액적이 과잉으로 지나치게 늘어나, 스패터의 발생을 야기하는 단락(쇼트)이 생기기 쉬워진다. 따라서, 제 2 피크의 기간(Tp2)은 0.2∼0.6ms인 것이 바람직하다.If the period (Tp2) of the second peak is less than 0.2 ms, the time for tightening the volume by the pinch force can not be ensured. On the other hand, if the period of longer than 0.6 ms, the liquid droplet excessively increases excessively, A short circuit (short circuit) is likely to occur. Therefore, it is preferable that the period (Tp2) of the second peak is 0.2 to 0.6 ms.

제 1 피크로부터 제 2 피크로의 이행 기간(Tsf)에 대해서는, 펄스 면적이 지나치게 과대해지지 않도록, 제 1 피크의 기간(Tp1)과 동일한 0.2∼0.6ms인 것이 바람직하다.The transition period Tsf from the first peak to the second peak is preferably 0.2 to 0.6 ms which is the same as the first peak period Tp1 so that the pulse area is not excessively large.

베이스의 전류값(Ib) 및 기간(Tb)에 대해서는 특별히 제한되지 않지만, 전류값(Ib)에 대해서는 20∼80A, 기간(Tb)에 대해서는 0.5∼20ms가 바람직하다.Although the current value Ib and the period Tb of the base are not particularly limited, it is preferably 20 to 80 A for the current value Ib and 0.5 to 20 ms for the period Tb.

또한, 피크 상승 기간(Tup), 피크 하락 기간(Tdn)에 대해서도 특별히 제한되지 않지만, 기간(Tup)은 0.4∼0.8ms, 기간(Tdn)은 0.4∼1.2ms가 바람직하다.The period Tup is preferably 0.4 to 0.8 ms, and the period Tdn is preferably 0.4 to 1.2 ms, although the peak rise period Tup and the peak fall period Tdn are also not particularly limited.

한편, 상기 펄스 전류를 사용한 경우의 솔리드 와이어(1) 선단에 형성되는 용적의 상태를, 도 2를 이용하여 이하에 설명한다.On the other hand, the state of the volume formed at the tip of the solid wire 1 when the pulse current is used will be described below with reference to Fig.

제 1 피크의 기간(Tp1)에서는, 솔리드 와이어(1) 선단에 형성된 용적(4) 전체에 핀치력이 작용한다(도 2(a) 참조). 그리고, 제 2 피크의 기간(Tp2)에서는, 솔리드 와이어(1) 선단에 형성된 용적(4) 중 중하부의 용적(4)이 아크로 에워싸이고, 핀치력으로 떼어내지도록 하고 있고(도 2(b) 참조), 제 2 피크의 기간(Tp2) 후의 피크 하락 기간(Tdn)에서는, 솔리드 와이어(1) 선단에 형성된 용적(4)으로부터 구상을 나타내는 용적(5)이 떼어내지고 있다(도 2(c) 참조). 그 후, 베이스 기간(Tb)에서는, 떼어내진 용적(5)이 용접부로 이행하는 것으로 된다(도 2(d) 참조).In the first peak period Tp1, the pinch force acts on the entire volume 4 formed at the tip of the solid wire 1 (see Fig. 2 (a)). In the second peak period Tp2, the volume 4 of the middle and lower part of the volume 4 formed at the tip of the solid wire 1 is enclosed by the arc and is separated by the pinching force (Fig. 2 (b) The volume 5 representing the spherical shape is removed from the volume 4 formed at the tip of the solid wire 1 in the peak drop period Tdn after the second peak period Tp2 ) Reference). Thereafter, in the base period Tb, the removed volume 5 shifts to the welded portion (see Fig. 2 (d)).

(2개의 펄스 기간을 갖는 펄스 전류)(Pulse current having two pulse periods)

펄스 전류는, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 1 펄스 주기가 촘촘하게 연속하는 제 1 기간(P1)과, 1 펄스 주기가 성기게 연속하는 제 2 기간(P2)을 소정의 주파수에서 교대로 반복하는 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, 펄스 전류는, 1 펄스 주기가 소정 기간인 펄스파가 촘촘하게 연속하는 제 1 기간(P1)과, 1 펄스 주기가 상기 소정 기간보다도 긴 펄스파가 성기게 연속하는 제 2 기간(P2)을 소정의 주파수에서 교대로 반복하는 것이 바람직하다.As shown in Fig. 3 (a), the pulse current has a first period P1 in which one pulse period is closely continuous, and a second period P2 in which one pulse period is continuous, at a predetermined frequency alternately It is preferable to repeat. In other words, the pulse current is divided into a first period (P1) in which pulses of one pulse cycle are closely continuous and a second period (P2) in which one pulse cycle is a pulse wave longer than the predetermined period, Are alternately repeated at a predetermined frequency.

우선, 상기한 바와 같은 펄스 전류를 용접 전류로서 이용하는 이유에 대하여 간단히 설명한다.First, the reason why the above-mentioned pulse current is used as a welding current will be briefly described.

솔리드 와이어 직하의 용융부의 아연 도금을 아크열로 적극적으로 증발시키기 위해서는, 아크력을 크게 하는 큰 전류를 용접 전류로서 이용하면 좋다. 그러나, 용접 전류의 전류값은, 와이어 송급 속도와 대략 비례 관계에 있어, 당해 와이어 송급 속도는 용접 속도와 비드 단면에 따라서 결정되는 용착량의 관계로 설정할 필요가 있기 때문에, 단순히 용접 전류의 전류값만을 자유롭게 크게 설정할 수는 없다.In order to aggressively evaporate the zinc plating of the molten portion directly under the solid wire with the arc heat, a large current that increases the arc force may be used as the welding current. However, since the current value of the welding current is approximately proportional to the wire feed speed, it is necessary to set the wire feeding speed in relation to the welding speed and the welding amount determined according to the bead end face. Therefore, Can not be freely set large.

그래서, 본 발명에서는, 상기한 바와 같은 펄스 전류를 용접 전류로서 이용함으로써, 평균적인 용접 전류의 크기는 변경하지 않고서, 제 1 기간(P1)의 용접 전류를 크게, 제 2 기간(P2)의 용접 전류를 작게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 제 1 기간(P1)에서, 큰 아크력에 의해, 솔리드 와이어 직하의 용융 금속을 밀어내어, 용융부를 보다 깊게 파나갈 수 있다. 게다가, 제 1 기간(P1)의 용접 전류와 제 2 기간(P2)의 용접 전류를 교대로 반복하는 것에 의해, 주기적으로 응고 과정의 용융 금속을 진동시킬 수 있어, 그 진동에 의해 용융부에 내포되어 있는 아연 가스(3)를 외측으로 방출할 수 있다.Therefore, in the present invention, by using the pulse current as the welding current as described above, the welding current in the first period (P1) is increased and the welding current in the second period (P2) It becomes possible to reduce the current. Therefore, in the first period P1, the molten metal directly under the solid wire can be pushed out by a large arc force, so that the molten portion can be drilled deeper. In addition, by alternately repeating the welding current in the first period (P1) and the welding current in the second period (P2), it is possible to periodically vibrate the molten metal in the solidification process, The zinc gas 3 can be discharged to the outside.

(제 1 기간과 제 2 기간)(The first period and the second period)

제 1 기간(P1)과 제 2 기간(P2)을 반복하는 주파수가 5Hz 미만이면, 1 펄스 주기가 성기게 연속하는 제 2 기간(P2)이 길어지기 때문에, 당해 기간에 있어서 적절히 아연 도금의 증발을 촉진하기 어려워진다. 또한, 비드 외관에 불균일한 파형이 나타나 버린다.If the frequency for repeating the first period (P1) and the second period (P2) is less than 5 Hz, since the second period (P2) in which one pulse period is conspicuous is prolonged, . In addition, a non-uniform waveform appears on the bead outer surface.

한편, 이 주파수가 30Hz를 초과하면, 전환 주기가 지나치게 이른 것에 의해, 1 펄스 주기가 촘촘하게 연속하는 제 1 기간(P1)이 짧아, 적절히 아연 도금의 증발을 촉진하기 어려워진다. 또한, 응고 과정의 용융 금속을 충분히 진동시킬 수 없고, 그 결과, 용접 금속에 내포되는 기포를 용융 금속 외측으로 방출시키는 효과가 작아져 버린다.On the other hand, if this frequency exceeds 30 Hz, since the switching period is too early, the first period P1 in which one pulse period is closely continuous is short, and evaporation of zinc plating is not easily promoted properly. Further, the molten metal in the solidification process can not be sufficiently vibrated, and as a result, the effect of releasing the bubbles contained in the weld metal to the outside of the molten metal becomes small.

따라서, 펄스 전류는, 제 1 기간(P1)과 제 2 기간(P2)을 5∼30Hz의 주파수에서 반복하는 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, 펄스 전류는, 제 1 기간(P1)과 제 2 기간(P2)을 1개의 사이클로 하여, 당해 사이클을 5∼30Hz의 주파수에서 반복하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the pulse current repeats the first period (P1) and the second period (P2) at a frequency of 5 to 30 Hz. In other words, it is preferable that the pulse current has one cycle of the first period (P1) and the second period (P2), and repeats the cycle at a frequency of 5 to 30 Hz.

한편, 제 1 기간(P1)과 제 2 기간(P2)의 전압에 대해서는, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이 변동하는 것이 된다.On the other hand, the voltages in the first period (P1) and the second period (P2) fluctuate as shown in Fig. 3 (b).

1 펄스 주기의 길이에 대해서는 특별히 제한되지 않지만, 제 1 기간(P1)에 있어서의 1 펄스 주기는 2∼25ms인 것이 바람직하고, 제 2 기간(P2)에 있어서의 1 펄스 주기는 2∼25ms인 것이 바람직하다.Although the length of one pulse period is not particularly limited, it is preferable that one pulse period in the first period P1 is 2 to 25 ms, and one pulse period in the second period P2 is 2 to 25 ms .

한편, 펄스 전류는, 1 펄스 주기가 촘촘하게 연속하는 제 1 기간(P1)과, 1 펄스 주기가 성기게 연속하는 제 2 기간(P2)을 소정의 주파수에서 교대로 반복하는 것임과 더불어, 제 1 기간(P1)과 제 2 기간(P2)에서의 1 펄스 주기가, 상기한 제 1 피크의 통전, 제 2 피크의 통전 및 베이스 전류의 통전으로 구성되는 것이어도 좋다.On the other hand, the pulse current is alternately repeated at a predetermined frequency in a first period (P1) in which one pulse period is closely continuous and in a second period (P2) in which one pulse period is genuinely continuous, One pulse period in the period P1 and the second period P2 may consist of energization of the first peak, energization of the second peak, and energization of the base current.

실시예Example

다음으로, 본 발명의 요건을 만족하는 실시예와 그렇지 않은 비교예를 예시하여, 본 발명에 따른 솔리드 와이어 및 이것을 이용한 가스 실드 아크 용접 방법에 대하여 설명한다.Next, a solid wire according to the present invention and a gas shield arc welding method using the solid wire according to the present invention will be described by exemplifying an embodiment that satisfies the requirements of the present invention and a comparative example that does not.

(솔리드 와이어, 실드 가스)(Solid wire, shield gas)

솔리드 와이어는, 표 1에 나타내는 조성(wire No. W1∼W42)의 것을 사용했다.As the solid wire, those of compositions (wire No. W1 to W42) shown in Table 1 were used.

[표 1][Table 1]

Figure pct00003
Figure pct00003

표 1의 시험 No. 13(wire No. W13)을 제외하고, 솔리드 와이어의 표면에는 Cu 도금(와이어 전체 질량에 대하여 Cu가 0.20질량%로 되는 양)이 실시되어 있었다. 한편, 후에 게시된 표 2A∼5의 wire No.와 표 1의 wire No.는 대응되고 있다. 또한, 사용한 실드 가스의 조성을 표 2A∼5에 나타낸다.Test No. of Table 1 13 (wire No. W13), the surface of the solid wire was plated with Cu (amount of Cu of 0.20 mass% with respect to the total mass of wire). Meanwhile, the wire numbers in Tables 2A to 5 and the wire numbers in Table 1 correspond to each other. The composition of the shielding gas used is shown in Tables 2A to 5.

(모재)(Base material)

모재는 JIS G 3302에 준거한 SGCC(용융 아연 도금 강판)이고, 아연 도금의 평량이 45g/m2인 것을 이용했다. 그리고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 2매의 용융 아연 도금 강판(300mm×55mm×2.3mm)을 25mm만큼 비키어 겹치고, 용접 갭 0mm로 하여, 스폿 용접으로 접착(임시 접착)하여, 기공 결함이 발생하기 쉬운 조건을 만들었다.The base material was SGCC (hot-dip galvanized steel sheet) according to JIS G 3302, and a basis weight of zinc plating of 45 g / m 2 was used. Then, as shown in Fig. 4, two hot-dip galvanized steel sheets (300 mm x 55 mm x 2.3 mm) were overlapped by 25 mm to overlap each other with a weld gap of 0 mm and adhered (temporarily adhered) by spot welding, I made conditions that are easy to generate.

(아크 용접 조건)(Arc welding condition)

도 4에 나타내는 바와 같이, 스폿 용접으로 접착된 2매의 상기 모재의 모퉁이부(6)에 대하여 겹침 용접(250mm)을 행하는 방법으로 용접을 행했다. 그리고, 도 4에 나타내는 바와 같은 비드(7)를 형성시켰다. 한편, 표 2A∼5에 기재된 시험 No. 1∼201에 대해서는, 도 5(b)에 나타내는 하진 자세(수평면에 대하여 30°)임과 더불어, 토치 각도가 모재면에 대하여 수직으로 되는 상태로 용접을 행했다.As shown in Fig. 4, welding was performed by a method of performing overlap welding (250 mm) on the corner portions 6 of the two base metals adhered by spot welding. Then, a bead 7 as shown in Fig. 4 was formed. On the other hand, 1 to 201 were welded in a state in which the torch angle was perpendicular to the surface of the base material and the bottom posture (30 degrees with respect to the horizontal plane) shown in Fig. 5 (b).

표 2A∼3에 기재된 시험 No. 1∼85에 대하여, 평균 전류-전압, 모재-칩간 거리, 유량(실드 가스), 용접 속도, 와이어 송급 속도의 상세한 조건은 이하와 같다.Test No. " The detailed conditions of the average current-voltage, the distance between the base material and the chip, the flow rate (shield gas), the welding speed, and the wire feeding speed are as follows.

와이어 직경 0.6∼0.7mm의 솔리드 와이어를 사용하는 경우에는, 평균 전류-전압 200∼220A-29∼30V, 모재-칩간 거리: 15mm, 유량: 25리터/min, 용접 속도: 100cm/min, 와이어 송급 속도: 1500cm/min라는 조건에서 용접을 행했다.When using a solid wire having a wire diameter of 0.6 to 0.7 mm, the average current-voltage is 200 to 220 A-29 to 30 V, the distance between the base material and the chip is 15 mm, the flow rate is 25 liter / min, the welding speed is 100 cm / Speed: 1500 cm / min.

와이어 직경 0.8∼1.0mm의 솔리드 와이어를 사용하는 경우에는, 평균 전류-전압 210∼230A-27∼29V, 모재-칩간 거리: 15mm, 유량: 25리터/min, 용접 속도: 100cm/min, 와이어 송급 속도: 1100cm/min라는 조건에서 용접을 행했다.When a solid wire having a wire diameter of 0.8-1.0 mm is used, the average current-voltage is 210-230 A-27-29 V, the distance between the base material and the chip is 15 mm, the flow rate is 25 liter / min, the welding speed is 100 cm / Speed: 1100 cm / min.

와이어 직경 1.2∼1.4mm의 솔리드 와이어를 사용하는 경우에는, 평균 전류-전압 220∼240A-23∼25V, 모재-칩간 거리: 15mm, 유량: 25리터/min, 용접 속도: 100cm/min, 와이어 송급 속도: 700cm/min라는 조건에서 용접을 행했다.When using a solid wire having a diameter of 1.2 to 1.4 mm, the average current-voltage is 220 to 240 A-23 to 25 V, the distance between the base material and the chip is 15 mm, the flow rate is 25 liter / min, the welding speed is 100 cm / And at a speed of 700 cm / min.

와이어 직경 1.6mm의 솔리드 와이어를 사용하는 경우에는, 평균 전류-전압 230∼250A-21∼23V, 모재-칩간 거리: 15mm, 유량: 25리터/min, 용접 속도: 100cm/min, 와이어 송급 속도: 500cm/min라는 조건에서 용접을 행했다.When a solid wire having a wire diameter of 1.6 mm is used, the average current-voltage is 230 to 250 A-21 to 23 V, the distance between the base material and the chip is 15 mm, the flow rate is 25 liter / min, the welding speed is 100 cm / 500 cm / min.

또한, 용접 전류로서 이용한 펄스 전류의 펄스 파형은, 구체적으로는, 도 6에 나타내는 파형이었다. 한편, 실드 가스의 CO2 가스 함유 비율이 25∼40%인 경우에는 상기의 전압보다도 1V 높게 하고, 40%를 초과하는 경우에는 2V 높게 하여 용접을 행했다.Specifically, the pulse waveform of the pulse current used as the welding current specifically has the waveform shown in Fig. On the other hand, when the content of the CO 2 gas in the shield gas was 25 to 40%, the welding voltage was 1 V higher than the above-mentioned voltage, and 2 V higher when it was higher than 40%.

표 4A, 4B에 기재된 시험 No. 86∼165에 대하여, 베이스 전류값, 전압, 모재-칩간 거리, 유량(실드 가스), 용접 속도, 와이어 송급 속도의 상세한 조건은 이하와 같다.Table 4A and Table 4B. The detailed conditions of the base current value, the voltage, the distance between the base material and the chip, the flow rate (shield gas), the welding speed, and the wire feeding speed are as follows.

와이어 직경 1.0mm의 솔리드 와이어를 사용하는 경우에는, 베이스 전류-전압: 40A-26∼28V, 모재-칩간 거리: 15mm, 유량: 25리터/min, 용접 속도: 100cm/min, 와이어 송급 속도: 1000cm/min라는 조건에서 용접을 행했다.When a solid wire having a wire diameter of 1.0 mm is used, the base current-voltage is 40 A-26 to 28 V, the base material-chip distance is 15 mm, the flow rate is 25 liter / min, the welding speed is 100 cm / / min. < / RTI >

와이어 직경 0.7mm의 솔리드 와이어를 사용하는 경우에는, 베이스 전류-전압: 40A-25∼27V, 모재-칩간 거리: 12mm, 유량: 25리터/min, 용접 속도: 100cm/min, 와이어 송급 속도: 2000cm/min라는 조건에서 용접을 행했다.When a solid wire having a wire diameter of 0.7 mm is used, the base current-voltage is 40 A-25 to 27 V, the base material-chip distance is 12 mm, the flow rate is 25 liter / min, the welding speed is 100 cm / / min. < / RTI >

또한, 실드 가스의 CO2 가스 함유 비율이 40%인 경우에는 상기의 전압보다도 1V 높게 하여 용접을 행했다.When the CO 2 gas content of the shield gas was 40%, the welding was performed at 1 V higher than the above-mentioned voltage.

표 5에 기재된 시험 No. 166∼201에 대하여, 제 1 기간-제 2 기간의 전압, 모재-칩간 거리, 유량(실드 가스), 용접 속도, 와이어 송급 속도의 상세한 조건은 이하와 같다.Table 5 Test No. < tb > The detailed conditions of the voltage, base material-chip distance, flow rate (shield gas), welding speed, and wire feeding speed in the first period to the second period are as follows.

와이어 직경 1.0mm의 솔리드 와이어를 사용하는 경우에는, 제 1 기간-제 2 기간의 전압: 28V-26V, 모재-칩간 거리: 15mm, 유량: 25리터/min, 용접 속도: 100cm/min, 와이어 송급 속도: 1000cm/min라는 조건에서 용접을 행했다.When a solid wire having a wire diameter of 1.0 mm is used, the voltage of 28 V-26 V in the first period to the second period, the distance between the base material and the chip is 15 mm, the flow rate is 25 liter / min, the welding speed is 100 cm / Speed: 1000 cm / min.

와이어 직경 0.7mm의 솔리드 와이어를 사용하는 경우에는, 제 1 기간-제 2 기간의 전압: 27V-25V, 모재-칩간 거리: 12mm, 유량: 25리터/min, 용접 속도: 100cm/min, 와이어 송급 속도: 2000cm/min라는 조건에서 용접을 행했다.When a solid wire having a wire diameter of 0.7 mm is used, the voltage is 27V-25V for the first period to the second period, the distance between the base material and the chip is 12 mm, the flow rate is 25 liter / min, the welding speed is 100 cm / Speed: 2000 cm / min.

또한, 실드 가스의 CO2 가스 함유 비율이 40%인 경우에는 상기의 전압보다도 1V 높게 하여 용접을 행했다.When the CO 2 gas content of the shield gas was 40%, the welding was performed at 1 V higher than the above-mentioned voltage.

(피트의 측정 방법과 평가 기준)(Measurement method and evaluation standard of pit)

피트의 측정은 육안으로 행하여, 250mm의 비드 중의 피트 개수를 측정하고, 2회의 측정값의 평균값을 산출하여, 당해 값으로 평가를 행했다.The pit was measured visually, and the number of pits in the bead of 250 mm was measured. The average value of the two measured values was calculated, and the evaluation was carried out with the value.

표준 가스(Ar+20% CO2 가스)인 경우의 피트 수가 5.5개/250mm(표 2B의 시험 No. 53 참조)이기 때문에, 5.0개 이하(0개는 포함하지 않는다)의 경우를, 내기공성의 향상 효과가 있다고 해서, 양호(○)라고 평가하고, 0개인 경우를, 매우 양호(◎)라고 평가했다. 한편, 5.0개를 초과하는 경우를, 불량(×)이라고 평가했다.Since the number of pits in the case of the standard gas (Ar + 20% CO 2 gas) is 5.5 / 250 mm (see Test No. 53 in Table 2B), the case of 5.0 or less (0 is not included) (0), and the case of 0 was evaluated as very good (?). On the other hand, in the case where the number exceeds 5.0, it was evaluated as poor (X).

(블로우홀의 측정 방법과 평가 기준)(Measurement method and evaluation standard of blowhole)

블로우홀의 측정은 방사선 투과 시험(RT: JIS Z 3104 참조)에 준거한 방법으로 행하여, 250mm 중의 비드 중의 블로우홀 개수를 측정하고, 2회의 측정값의 평균값을 산출하여, 당해 값으로 평가를 행했다.The measurement of the blowhole was carried out in accordance with the radiation penetration test (RT: see JIS Z 3104), and the number of blowholes in the beads in 250 mm was measured. The average value of the two measured values was calculated and evaluated.

표준 가스(Ar+20% CO2 가스)인 경우의 블로우홀 수가 31.0개/250mm(표 2B의 시험 No. 53 참조)이기 때문에, 20.0개를 초과해도 30.0개 이하이면 일정한 내기공성의 향상 효과가 있다(종래보다도 조금 효과가 확인될 수 있다)고 하여, 비교적 양호(△)라고 평가하고, 20.0개 이하(0개는 포함하지 않는다)인 경우를, 내기공성의 향상 효과가 있다고 해서, 양호(○)라고 평가하고, 0개인 경우를, 매우 양호(◎)라고 평가했다.Since the number of blow holes in the standard gas (Ar + 20% CO 2 gas) is 31.0 pieces / 250 mm (see Test No. 53 in Table 2B), if the number of blow holes is more than 20.0, (The effect is confirmed to be slightly smaller than the conventional one), and it is evaluated as relatively good (DELTA) and 20.0 or less (0 is not included) ○), and the case of 0 was evaluated as very good (?).

한편, 30.0개를 초과하는 경우를, 불량(×)이라고 평가했다.On the other hand, in the case where the number exceeds 30.0, it was evaluated as bad (X).

(스패터량의 측정 방법과 평가 기준)(Measurement method and evaluation standard of the amount of spatters)

발생된 스패터의 측정은, 각 예 모두 공통으로, 구리판으로 작성한 높이 300mm×가로 300mm×세로 450mm의 상자 중에서 용접을 행하고, 1분간에 발생된 스패터 모두를 상자 내에서 채취하여, 모은 스패터의 전체 질량을 측정하여 스패터량(g/min)으로 했다.In the measurement of the generated spatters, welding was performed in a box of 300 mm in height × 300 mm in width × 450 mm in height, which was made of a copper plate in common to all of the examples. All of the spatters generated in one minute were collected in a box, (G / min) was measured.

스패터량은 1.80g/min을 초과하면 눈에 보이게 스패터가 많이 비산하기 때문에, 1.50g/min을 초과해도 1.80g/min 이하이면 어떤 일정한 스패터 억제 효과가 있다고 하여, 비교적 양호(△)라고 평가하고, 1.50g/min 이하를 양호(○)라고 평가하고, 그의 반값인 0.75g/min 이하를 매우 양호(◎)라고 평가했다. 한편, 1.80g/min을 초과하는 경우를, 불량(×)이라고 평가했다.When the spatter amount exceeds 1.80 g / min, a large amount of spatter is visibly scattered. Therefore, when the spatter amount is more than 1.50 g / min, if the spatter amount is 1.80 g / min or less, The evaluation was made that 1.50 g / min or less was evaluated as good (O), and the half value of 0.75 g / min or less was evaluated as very good (O). On the other hand, the case of exceeding 1.80 g / min was evaluated as poor (x).

(슬래그 피복률의 측정 방법과 평가 기준)(Method and Evaluation Criteria of Slag Coverage)

슬래그 피복률은 비드 외관(비드 250mm 분량)을 디지털 카메라로 촬영하고, 그 화상을 2치화하는 것에 의해, 슬래그와 금속면을 나누어, 그 면적으로 측정했다. 피복률이 15%를 초과하는 경우에는 비드 외관이 조악한 것으로 되기 때문에, 불량(×)이라고 평가하고, 15% 이하인 경우에는 양호(○)라고 평가했다.The slag coverage was measured by taking the bead appearance (bead 250 mm in volume) with a digital camera and binarizing the image to divide the slag and the metal surface and measure the area. When the covering ratio exceeds 15%, the appearance of the bead becomes poor, so it is evaluated as defective (X), and when it is 15% or less, it is evaluated as good (O).

(비드 외관의 확인 방법과 평가 기준)(Method and evaluation standard of bead appearance)

비드 외관의 확인은 육안으로 행하여, 비드 표면에 있어서, 사행(蛇行), 험핑(humping), 언더컷(undercut) 등의 용접 결함, 슬래그 피복의 존재의 유무를 확인했다. 상기한 바와 같은 용접 결함·슬래그 피복이 비드 표면에 존재하는 경우를 불량(×)이라고 평가하고, 존재하지 않는 경우를 양호(○)라고 평가했다. 한편, 슬래그 피복의 유무의 기준에 대해서는 상기 기준(15%를 초과하는 경우를 「유」로 평가)에 따른다.The appearance of the beads was visually confirmed, and presence of defects such as meandering, humping, undercuts and the like and presence of slag coating on the surface of the beads was confirmed. The case where the weld defect and the slag covering as described above were present on the surface of the bead was evaluated as defective (X), and the case where the weld defect and the slag coating were not present was evaluated as good (O). On the other hand, the criterion for the presence or absence of slag coating is based on the above criteria (when the amount exceeds 15% is evaluated as "good").

각 솔리드 와이어를 이용하여, 소정의 용접 조건에서 용접을 행한 결과를 표 2A∼5에 나타낸다. 한편, 표 중의 밑줄은 본 발명의 요건을 만족하지 않는 것을 나타낸다. 또한, 표 중의 Ar+수치 CO2란, 수치%의 CO2 가스와, 잔부 Ar 가스로 이루어지는 Ar-CO2 가스를 나타낸다. 그리고, 표 중의 웨이브 주파수란, 제 1 기간(1 펄스 주기가 촘촘하게 연속하는 기간)과 제 2 기간(1 펄스 주기가 성기게 연속하는 기간)을 1개의 사이클로 하여, 당해 사이클을 반복하는 주파수를 나타낸다.Tables 2A to 5 show the results of welding using the respective solid wires under predetermined welding conditions. On the other hand, the underlines in the table indicate that the requirements of the present invention are not satisfied. In the table, Ar + CO 2 represents Ar-CO 2 gas composed of CO 2 gas of a numerical% and Ar gas remaining. The wave frequency in the table indicates a frequency in which the first period (a period in which one pulse period is closely continuous) and the second period (a period in which one pulse period is genuinely continuous) is one cycle and the cycle is repeated .

[표 2A][Table 2A]

Figure pct00004
Figure pct00004

[표 2B][Table 2B]

Figure pct00005
Figure pct00005

[표 3][Table 3]

Figure pct00006
Figure pct00006

[표 4A][Table 4A]

Figure pct00007
Figure pct00007

[표 4B][Table 4B]

Figure pct00008
Figure pct00008

[표 5][Table 5]

Figure pct00009
Figure pct00009

표 2A, 2B는 솔리드 와이어의 조성과 실드 가스의 조성을 변화시킨 경우의 결과이다.Tables 2A and 2B show the results obtained by changing the composition of the solid wire and the composition of the shielding gas.

표 2A의 시험 No. 1∼32는 본 발명의 실시예가 된다. 모든 경우에 피트 수, 블로우홀 수 및 스패터량이 저감되어 있음과 더불어, 슬래그 피복률도 억제되고, 또한 비드 외관도 양호했다.Test No. of Table 2A. 1 to 32 are embodiments of the present invention. In all cases, the number of feet, the number of blowholes and the amount of spatters were reduced, the slag covering rate was suppressed, and the bead appearance was also good.

또한, 시험 No. 13(wire No. W13)은 구리 도금을 실시하고 있지 않은 것이지만, 도금을 실시한 다른 와이어와 마찬가지의 효과가 얻어지는 것을 알 수 있었다. 또한, 시험 No. 27∼32는 실드 가스의 CO2 함유 비율을 종래의 것(Ar-20% CO2)과 비교하여 크게 증가시킨 것이지만, 매우 양호한 내기공성이 얻어지는 것을 알 수 있었다.In addition, 13 (wire No. W13) was not plated with copper, but it was found that the same effect as that of the other plated wires was obtained. In addition, 27 to 32 show that the CO 2 content ratio of the shield gas is greatly increased as compared with the conventional one (Ar-20% CO 2 ), but it is found that very good porosity is obtained.

한편, 표 2B의 시험 No. 33∼57은 본 발명의 비교예가 된다.On the other hand, in Test No. 2 of Table 2B. 33 to 57 are comparative examples of the present invention.

시험 No. 33∼49는 실드 가스의 CO2 함유 비율이 본 발명의 규정된 범위에 해당되어 있었다. 그러나, 시험 No. 33은 S의 함유량이 많았기 때문에, 표면 장력이 낮아져, 피트 및 블로우홀이 많이 발생했다.Test No. 33 to 49, the CO 2 content ratio of the shield gas was within the range defined in the present invention. However, 33 contained a large amount of S, the surface tension was lowered and many pits and blow holes were generated.

시험 No. 34는 Mn/Si의 비율이 작았기 때문에, 탈산 효과가 저하되어, 표면 장력이 낮아져, 블로우홀이 많이 발생했다.Test No. 34 had a low Mn / Si ratio, so that the deoxidation effect was lowered, the surface tension was lowered, and a lot of blow holes were generated.

시험 No. 35, 36은 Mn/Si의 비율이 컸기 때문에, 슬래그 피복률이 높아져, 비드 외관이 조악해졌다.Test No. 35, and 36, the ratio of Mn / Si was large, so that the slag covering ratio was increased, and the bead appearance became coarse.

시험 No. 37, 38은 S의 함유량이 많았기 때문에, 피트 및 블로우홀이 많이 발생함과 더불어, 시험 No. 37은 스패터가 증가했다.Test No. 37, and 38 contained a large amount of S, so that many pits and blow holes were generated, 37 spatters increased.

시험 No. 39는 Cr의 함유량이 많았기 때문에, 점성이 상승하여, 볼록형의 비드가 되어 버렸다.Test No. 39 contained a large amount of Cr, so that the viscosity increased and became a convex bead.

시험 No. 40은 Si의 함유량이 많고, Cu의 함유량도 많았기 때문에, 과잉 강도에 의해 와이어 신선 중에 단선되었다.Test No. 40 had a large content of Si and a large content of Cu, and thus was broken in wire drawing due to excess strength.

시험 No. 41∼43은 S의 함유량이 많았기 때문에, 피트 및 블로우홀이 많이 발생함과 더불어, 시험 No. 43은 스패터가 증가하고, 또한 비드 외관이 조악해졌다.Test No. 41 to 43 contained a large amount of S, so that many pits and blow holes were generated, 43, spatters increased, and the bead appearance became coarse.

시험 No. 44는 S의 함유량이 많고, Mo의 함유량도 많았기 때문에, 비드 표면에 균열이 발생함과 더불어, 피트 및 블로우홀이 많이 발생했다.Test No. 44 contained a large amount of S and a large amount of Mo, cracks occurred on the surface of the beads, and a large number of pits and blow holes were generated.

시험 No. 45는 Si, Mn, S의 함유량이 본 발명이 규정하는 범위에 해당되지 않았기 때문에, 슬래그 피복률이 높아져, 비드 외관이 조악해졌다.Test No. 45, the content of Si, Mn, and S did not fall within the range specified by the present invention, so that the slag covering ratio became high and the bead appearance was poor.

시험 No. 46은 P의 함유량이 많았기 때문에, 비드 표면에 균열이 발생했다.Test No. 46 contained a large amount of P, so that cracks occurred in the bead surface.

시험 No. 47은 Si, Mn의 함유량이 많았기 때문에 슬래그 피복률이 높아지고, C의 함유량이 많았기 때문에 스패터가 증가했다.Test No. 47 contained a large amount of Si and Mn, so that the slag coverage rate was high and the content of C was large, so that the spatter increased.

시험 No. 48, 49는 S의 함유량이 많았기 때문에, 피트 및 블로우홀이 많이 발생함과 더불어, 시험 No. 48은 슬래그 피복률이 높아져, 비드 외관이 조악해졌다.Test No. 48, and 49 contained a large amount of S, so that a large number of pits and blow holes were generated. 48 had a higher slag covering rate, and the appearance of the beads became coarse.

시험 No. 51∼53은 실드 가스의 CO2 함유 비율이 적었기 때문에, 피트 및 블로우홀이 많이 발생했다.Test No. Since 51 to 53 contained a small amount of CO 2 in the shield gas, many pits and blow holes were generated.

시험 No. 50, 54∼57은 실드 가스의 CO2 함유 비율이 많았기 때문에, 스패터가 많이 발생했다.Test No. 50, and 54 to 57, the amount of CO 2 contained in the shield gas was large, so that many spatters were generated.

표 3은 솔리드 와이어의 직경과 솔리드 와이어의 조성과 실드 가스의 조성을 변화시킨 경우의 결과가 된다.Table 3 shows the results obtained by changing the diameter of the solid wire, the composition of the solid wire, and the composition of the shielding gas.

표 3 중의 시험 No. 58∼79는 본 발명의 실시예가 된다. 모든 경우에 피트 수, 블로우홀 수 및 스패터량이 저감되어 있음과 더불어, 슬래그 피복률도 억제되고, 또한 비드 외관도 양호했다.Test No. 3 in Table 3 58 to 79 are embodiments of the present invention. In all cases, the number of feet, the number of blowholes and the amount of spatters were reduced, the slag covering rate was suppressed, and the bead appearance was also good.

특히, 시험 No. 58∼70은 와이어의 직경이 0.7∼1.1mm의 범위였기 때문에, 스패터 억제 효과가 매우 양호라는 결과가 됨과 더불어, 블로우홀 억제 효과도 양호라는 결과가 되었다.In particular, In the range of 58 to 70, since the diameter of the wire was in the range of 0.7 to 1.1 mm, the sputter restraining effect was very good, and the blow hole restraining effect was also good.

한편, 시험 No. 71∼76은 와이어의 직경이 컸기 때문에, 스패터 억제 효과가 비교적 양호라는 결과에 머무르는 것이 되었다.On the other hand, Since the diameter of the wire 71 to 76 was large, the effect of suppressing spatter remained relatively good.

또한, 시험 No. 77∼79는 와이어의 직경이 작았기 때문에, 블로우홀 억제 효과가 비교적 양호라는 결과에 머무르는 것이 되었다.In addition, Since the diameters of the wires 77 to 79 were small, the results showed that the blowhole suppressing effect was relatively good.

한편, 표 3 중의 시험 No. 80∼85는 본 발명의 비교예가 된다.On the other hand, 80 to 85 are comparative examples of the present invention.

시험 No. 80∼85는 S의 함유량이 많았기 때문에, 표면 장력이 낮아져, 피트 및 블로우홀이 많이 발생했다.Test No. Since 80 to 85 contained a large amount of S, the surface tension was lowered and many pits and blow holes were generated.

표 4A, 4B는 펄스 전류의 파형과 솔리드 와이어의 직경과 실드 가스의 조성을 변화시킨 경우의 결과이다.Tables 4A and 4B show the results when the waveform of the pulse current, the diameter of the solid wire, and the composition of the shielding gas are changed.

표 4A, 4B 중의 시험 No. 86∼165는 본 발명의 실시예가 된다. 모든 경우에 피트 수, 블로우홀 수 및 스패터량이 저감되어 있음과 더불어, 슬래그 피복률도 억제되고, 또한 비드 외관도 양호했다.Tables 4A and 4B. 86 to 165 are embodiments of the present invention. In all cases, the number of feet, the number of blowholes and the amount of spatters were reduced, the slag covering rate was suppressed, and the bead appearance was also good.

특히, 시험 No. 86∼125는 본 발명이 규정하는 제 1 피크의 전류값 및 기간, 제 2 피크의 전류값 및 기간, 및 이행 기간의 조건을 만족하는 펄스 전류를 이용하고 있었기 때문에, 스패터 억제 효과가 매우 양호라는 결과가 됨과 더불어, 피트 및 블로우홀 억제 효과에 대해서도 양호 이상의 결과가 되었다.In particular, 86 to 125 use the pulse current satisfying the conditions of the current value and period of the first peak, the current value and period of the second peak, and the transition period specified by the present invention, , And in addition to the pit and blowhole inhibiting effect, good results were obtained.

한편, 시험 No. 126∼165는 본 발명이 규정하는 제 1 피크의 전류값 및 기간, 제 2 피크의 전류값 및 기간, 및 이행 기간 중 어느 하나의 조건을 만족하지 않는 펄스 전류를 이용하고 있었기 때문에, 시험 No. 86∼125와 비교하면, 피트 억제 효과, 블로우홀 억제 효과, 스패터 억제 효과 중 어느 하나의 효과가 약간 뒤떨어진다고 하는 결과가 되었다.On the other hand, 126 to 165 use pulse currents which do not satisfy any one of the current value and period of the first peak, the current value and period of the second peak, and the transition period specified by the present invention. Compared with 86 to 125, it was found that the effect of any one of the pit suppression effect, the blowhole suppression effect, and the sputter suppression effect was slightly poor.

예컨대, 시험 No. 126∼135, 139, 143, 146∼165에 대해서는, 블로우홀 억제 효과는 양호라는 결과였지만, 8.5개/250mm 이상이 되어 있고, 시험 No. 86∼125와 비교하면, 블로우홀 억제 효과가 약간 뒤떨어진다고 하는 결과가 되었다.For example, 126 to 135, 139, 143 and 146 to 165, the blowhole suppressing effect was good, but it was 8.5 pieces / 250 mm or more. Compared with 86 to 125, it was found that the blowhole suppressing effect was slightly poor.

또한, 시험 No. 126, 127, 129, 131, 133, 135∼147, 149, 151, 153, 155∼157, 159, 161, 163, 165에 대해서는, 스패터 억제 효과는 양호 또는 비교적 양호라는 결과에 머물고, 시험 No. 86∼125와 비교하면, 스패터 억제 효과가 약간 뒤떨어진다고 하는 결과가 되었다.In addition, The sputter suppression effect remained in the result of being good or relatively good with respect to the test No. 126, 127, 129, 131, 133, 135 to 147, 149, 151, 153, 155 to 157, 159, 161, 163, . Compared with 86 to 125, the sputter suppression effect was slightly lower.

표 5는 펄스 전류의 펄스 주파수와 솔리드 와이어의 직경과 실드 가스의 조성을 변화시킨 경우의 결과이다.Table 5 shows the results obtained by changing the pulse frequency of the pulse current, the diameter of the solid wire, and the composition of the shielding gas.

표 5 중의 시험 No. 166∼201은 본 발명의 실시예가 된다. 모든 경우에 피트 수, 블로우홀 수 및 스패터량이 저감되어 있음과 더불어, 슬래그 피복률도 억제되고, 또한 비드 외관도 양호했다.Test No. in Table 5 166 to 201 are embodiments of the present invention. In all cases, the number of feet, the number of blowholes and the amount of spatters were reduced, the slag covering rate was suppressed, and the bead appearance was also good.

특히, 시험 No. 166∼189는 제 1 기간과 제 2 기간을, 본 발명이 규정하는 소정의 주파수에서 반복하는 펄스 전류를 이용하고 있었기 때문에, 피트 억제 효과 및 스패터 억제 효과가 매우 양호라는 결과가 됨과 더불어, 블로우홀 억제 효과에 대해서도 양호라는 결과가 되었다.In particular, Since 166 to 189 use the pulse current for repeating the first period and the second period at a predetermined frequency specified by the present invention, the result is that the pit suppression effect and the sputter suppression effect are extremely good, And the Hall suppression effect was also good.

한편, 시험 No. 190∼201은 제 1 기간과 제 2 기간을, 본 발명이 규정하는 소정의 주파수에서 반복한다고 하는 조건을 만족하지 않는 펄스 전류를 이용하고 있었기 때문에, 시험 No. 166∼189와 비교하면, 피트 억제 효과, 블로우홀 억제 효과, 스패터 억제 효과 중 어느 하나의 효과가 약간 뒤떨어진다고 하는 결과가 되었다.On the other hand, 190 to 201 use the pulse current which does not satisfy the condition that the first period and the second period are repeated at a predetermined frequency specified by the present invention. 166 to 189, it was found that the effect of any one of the pit suppression effect, the blowhole suppression effect, and the sputter suppression effect was slightly inferior.

예컨대, 시험 No. 190, 191, 193, 194, 196∼201에 대해서는, 피트 억제 효과가 양호라는 결과에 머물고, 시험 No. 166∼189와 비교하면, 피트 억제 효과가 약간 뒤떨어진다고 하는 결과가 되었다.For example, 190, 191, 193, 194, and 196 to 201, the effect of the pit suppression remained good. Compared with 166 to 189, it was found that the effect of suppressing the pit was somewhat poor.

또한, 시험 No. 190, 191, 193, 194, 196, 197, 199, 200에 대해서는, 블로우홀 억제 효과가 비교적 양호라는 결과에 머물고, 시험 No. 166∼189와 비교하면, 블로우홀 억제 효과가 약간 뒤떨어진다고 하는 결과가 되었다.In addition, 190, 191, 193, 194, 196, 197, 199, and 200, the results showed that the blowhole inhibiting effect was relatively good. Compared with 166 to 189, it was found that the blowhole suppressing effect was slightly poor.

또한, 시험 No. 190, 192, 193, 195, 196, 199에 대해서는, 스패터 억제 효과가 양호라는 결과에 머물고, 시험 No. 166∼189와 비교하면, 스패터 억제 효과가 약간 뒤떨어진다고 하는 결과가 되었다.In addition, 190, 192, 193, 195, 196, and 199, the results of the sputter suppression effect were found to be satisfactory. Compared with 166 to 189, it was found that the sputter suppression effect was slightly poor.

이상, 본 발명에 따른 솔리드 와이어 및 이것을 이용한 가스 실드 아크 용접 방법에 대하여, 발명을 실시하는 형태 및 실시예에 의해 상세히 설명했지만, 본 발명의 취지는 이들 설명에 한정되는 것은 아니고, 특허청구의 범위의 기재에 기초하여 넓게 해석되어야 한다.Although the solid wire according to the present invention and the gas shielded arc welding method using the solid wire according to the present invention have been described in detail by way of embodiments and examples of the invention, the gist of the present invention is not limited to these descriptions, Should be broadly interpreted on the basis of

1: 솔리드 와이어(와이어)
2: 아크
3: 아연 가스
4: 솔리드 와이어 선단에 형성된 용적(용적, 용융 금속)
5: 구상을 나타내는 용적(용적, 용융 금속)
6: 모퉁이부
7: 비드
10: 펄스 전류(본 발명)
20: 펄스 전류(종래)
W: 모재(아연 도금 강판)
ST: 표면 장력
Tup: 피크 상승 기간
Tp1: 제 1 피크의 기간
Tsf: 이행 기간
Tp2: 제 2 피크의 기간
Tdn: 피크 하락 기간
Tb: 베이스 기간
Tf: 1 펄스 주기
P1: 제 1 기간
P2: 제 2 기간1: Solid wire (wire)
2: arc
3: Zinc gas
4: Volume formed at the tip of the solid wire (volume, molten metal)
5: volume indicating volume (volume, molten metal)
6: corner portion
7: Bead
10: Pulse current (present invention)
20: Pulse current (conventional)
W: Base material (galvanized steel sheet)
ST: Surface tension
Tup: peak rise period
Tp1: Period of the first peak
Tsf: transition period
Tp2: Period of the second peak
Tdn: peak drop period
Tb: Base period
Tf: 1 pulse cycle
P1: first period
P2: second period

Claims (5)

실드 가스를 이용하는 가스 실드 아크 용접용임과 더불어, 아연 도금 강판 용접용의 솔리드 와이어로서,
상기 솔리드 와이어는, 당해 솔리드 와이어 전체 질량에 대하여
C: 0.15질량% 이하,
Si: 0.40∼0.90질량%,
Mn: 0.20∼1.50질량%,
P: 0.0500질량% 이하,
S: 0.0080질량% 이하,
O: 0.0100질량% 이하,
Cr: 1.00질량% 이하
를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물이며,
상기 솔리드 와이어는
1.0 ≤ (Si질량%+Mn질량%)/{100(S질량%+O질량%)} ≤ 4.0
0.50 ≤ Mn질량%/Si질량% ≤ 2.00
을 만족하고, 또한
상기 실드 가스는 25∼40%의 CO2 가스를 포함하는 Ar 가스인 것을 특징으로 하는 솔리드 와이어.As a solid wire for welding a galvanized steel sheet together with a gas shield arc welding welding using a shield gas,
The solid wire has a ratio of the total mass of the solid wire
C: 0.15 mass% or less,
0.40 to 0.90 mass% of Si,
Mn: 0.20 to 1.50% by mass,
P: 0.0500 mass% or less,
S: 0.0080 mass% or less,
O: 0.0100 mass% or less,
Cr: 1.00 mass% or less
And the balance of Fe and inevitable impurities,
The solid wire
1.0? (Si mass% + Mn mass%) / {100 (S mass% + O mass%)}? 4.0
0.50? Mn mass% / Si mass%? 2.00
, And
Wherein the shielding gas is an Ar gas containing 25 to 40% CO 2 gas. 제 1 항에 있어서,
와이어 직경이 0.7∼1.1mm인 것을 특징으로 하는 솔리드 와이어.The method according to claim 1,
And the wire diameter is 0.7 to 1.1 mm. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 솔리드 와이어를, 25∼40%의 CO2 가스를 포함하는 Ar 가스인 실드 가스 중으로 송급하고, 당해 솔리드 와이어에 용접 전류를 공급함으로써, 당해 솔리드 와이어와 모재인 아연 도금 강판 사이에 아크를 발생시켜 용접을 행하는 것을 특징으로 하는 가스 실드 아크 용접 방법.A solid wire according to any one of claims 1 to 3, wherein the solid wire is fed into a shielding gas which is an Ar gas containing 25 to 40% of CO 2 gas and a welding current is supplied to the solid wire, And the welding is performed by generating an arc between the plated steel sheets. 제 3 항에 있어서,
상기 용접 전류는 펄스 전류이고,
상기 펄스 전류는, 제 1 피크의 통전, 제 2 피크의 통전 및 베이스 전류의 통전을 1 펄스 주기로 하여 반복하는 것이고,
상기 제 1 피크의 전류값이 440∼500A, 상기 제 1 피크의 기간이 0.2∼0.6ms이고,
상기 제 2 피크의 전류값이 300∼400A, 상기 제 2 피크의 기간이 0.2∼0.6ms이고,
상기 제 1 피크로부터 상기 제 2 피크로 이행하는 기간이 0.2∼0.6ms인 것을 특징으로 하는 가스 실드 아크 용접 방법.The method of claim 3,
Wherein the welding current is a pulse current,
The pulse current repeats the energization of the first peak, the energization of the second peak, and the energization of the base current in one pulse cycle,
The current value of the first peak is 440 to 500 A, the period of the first peak is 0.2 to 0.6 ms,
The current value of the second peak is 300 to 400 A, the period of the second peak is 0.2 to 0.6 ms,
And the period from the first peak to the second peak is 0.2 to 0.6 ms. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
1 펄스 주기가 촘촘하게 연속하는 제 1 기간과, 1 펄스 주기가 성기게 연속하는 제 2 기간을 교대로 반복하는 펄스 전류를 상기 용접 전류로서 이용하고,
상기 제 1 기간과 상기 제 2 기간을, 5∼30Hz의 주파수에서 반복하는 것을 특징으로 하는 가스 실드 아크 용접 방법.The method according to claim 3 or 4,
A pulse current for alternately repeating a first period in which one pulse period is closely continuous and a second period in which one pulse period is genuinely continuous is used as the welding current,
Wherein said first period and said second period are repeated at a frequency of 5 to 30 Hz.
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